25 kg の質量が、ばね定数 200 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。
解答つき機械振動ワークシート
1.やさしい
m = 25 kgk = 200 kN/m
fn = Hz
2.やさしい
12 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 = 12 kgk = 20 kN/m
fn = Hz
3.ふつう
減衰のある質量–ばね系の自由振動試験で、変位のピーク 40 mm の 3 周期後に 27.4 mm のピークが現れた。 減衰比 ζ を求めよ。
x0 = 40 mmx3 = 27.4 mmn = 3
ζ =
4.ふつう
12 kg の質量が、ばね定数 20 kN/m のばねと、減衰係数 100 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 = 12 kgk = 20 kN/mc = 100 N·s/m
ζ =
5.むずかしい
25 kg の質量が、縦につないだ(直列の)2 本のばねにつり下げられている:上のばねは k₁ = 15 kN/m、下のばねは k₂ = 20 kN/m である。 減衰とばねの質量は無視する。上下振動の固有振動数 fn を Hz で求めよ。
m = 25 kgk1 = 15 kN/mk2 = 20 kN/m
fn = Hz
6.むずかしい
5 kg の質量がばね k₃ = 80 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 = 12 kN/m と k₂ = 50 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 = 5 kgk1 = 12 kN/mk2 = 50 kN/mk3 = 80 kN/m
fn = Hz
解答
- 1. fn = 14.24 Hz
- 2. fn = 6.497 Hz
- 3. ζ = 0.02007
- 4. ζ = 0.1021
- 5. fn = 2.947 Hz
- 6. fn = 13.3 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。