解答つき機械振動ワークシート

無料で印刷できる機械振動のワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

名前: ____________________   日付: ____________

1.やさしい
k = 20 kN/mm = 80 kgx

80 kg の質量が、ばね定数 20 kN/m のばねにつり下げられている。減衰は無視する。 固有振動数 fn を Hz で求めよ。

m = 80 kgk = 20 kN/m
fn = Hz
2.やさしい
k = 25 kN/mm = 10 kgx

10 kg の質量が、ばね定数 25 kN/m のばねにつり下げられている。減衰は無視する。 固有振動数 fn を Hz で求めよ。

m = 10 kgk = 25 kN/m
fn = Hz
3.ふつう
tx20 mm4 周期1 mm

減衰のある質量–ばね系の自由振動試験で、変位のピーク 20 mm の 4 周期後に 1 mm のピークが現れた。 減衰比 ζ を求めよ。

x0 = 20 mmx4 = 1 mmn = 4
ζ =
4.ふつう
k = 40 kN/mc = 200 N·s/mm = 40 kg

40 kg の質量が、ばね定数 40 kN/m のばねと、減衰係数 200 N·s/m の粘性ダンパで支えられている。減衰比 ζ を求めよ。

m = 40 kgk = 40 kN/mc = 200 N·s/m
ζ =
5.むずかしい
k1​ = 10k2​ = 40k3​ = 40m = 100 kg

100 kg の質量がばね k₃ = 40 kN/m につり下げられている。k₃ の上端は剛体の棒に取り付けられ、その棒は横に並べた 2 本のばね k₁ = 10 kN/m と k₂ = 40 kN/m からつり下げられている。棒は水平を保つ。 減衰とばね・棒の質量は無視する。上下振動の固有振動数 fn を Hz で求めよ。

m = 100 kgk1 = 10 kN/mk2 = 40 kN/mk3 = 40 kN/m
fn = Hz
6.むずかしい
k1​ = 30k2​ = 10k3​ = 15m = 100 kg

100 kg の質量がばね k₃ = 15 kN/m につり下げられている。k₃ の上端は剛体の棒に取り付けられ、その棒は横に並べた 2 本のばね k₁ = 30 kN/m と k₂ = 10 kN/m からつり下げられている。棒は水平を保つ。 減衰とばね・棒の質量は無視する。上下振動の固有振動数 fn を Hz で求めよ。

m = 100 kgk1 = 30 kN/mk2 = 10 kN/mk3 = 15 kN/m
fn = Hz

解答

  1. 1. fn = 2.516 Hz
  2. 2. fn = 7.958 Hz
  3. 3. ζ = 0.1184
  4. 4. ζ = 0.07906
  5. 5. fn = 2.373 Hz
  6. 6. fn = 1.662 Hz

ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。