정답이 있는 기계 진동 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
k = 100 kN/mm = 50 kgx

50 kg 질량이 강성 100 kN/m인 스프링에 매달려 있다. 감쇠는 무시한다. 고유 진동수 fn을(를) Hz 단위로 구하시오.

m = 50 kgk = 100 kN/m
fn = Hz
2.쉬움
kmδst​ = 2 mm무부하

어떤 기계가 스프링 마운트 위에 놓여 있고, 마운트는 기계의 무게로 2 mm 압축된다. 이를 비감쇠 1자유도계로 보고 g = 9.81 m/s²를 쓴다. 연직 진동의 고유 진동수 fn을(를) Hz 단위로 구하시오.

δst = 2 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
3.보통
k = 20 kN/mζ = 0.4m = 25 kg

강성 20 kN/m인 스프링에 달린 25 kg 질량에 감쇠비 0.4을(를) 주는 점성 감쇠기가 있다. 자유 진동의 감쇠 고유 진동수 fd을(를) Hz 단위로 구하시오.

m = 25 kgk = 20 kN/mζ = 0.4
fd = Hz
4.보통
k = 200 kN/mc = 3390 N·s/mm = 40 kg

40 kg 질량이 강성 200 kN/m인 스프링과 감쇠 계수 3390 N·s/m인 점성 감쇠기로 지지되어 있다. 감쇠비 ζ을(를) 구하시오.

m = 40 kgk = 200 kN/mc = 3390 N·s/m
ζ =
5.어려움
k1​ = 80k2​ = 20k3​ = 50m = 50 kg

50 kg 질량이 스프링 k₃ = 50 kN/m에 매달려 있다. k₃의 위쪽 끝은 강체 막대에 붙어 있고, 이 막대는 나란히 놓인 두 스프링 k₁ = 80 kN/m, k₂ = 20 kN/m에 매달려 있다. 막대는 수평을 유지한다. 감쇠와 스프링 및 막대의 질량은 무시한다. 연직 진동의 고유 진동수 fn을(를) Hz 단위로 구하시오.

m = 50 kgk1 = 80 kN/mk2 = 20 kN/mk3 = 50 kN/m
fn = Hz
6.어려움
k1​ = 40k2​ = 30m = 20 kg

20 kg 질량이 끝과 끝을 이은(직렬) 두 스프링에 매달려 있다. 위 스프링은 k₁ = 40 kN/m, 아래 스프링은 k₂ = 30 kN/m이다. 스프링계의 등가 강성 keq을(를) kN/m 단위로 구하시오.

m = 20 kgk1 = 40 kN/mk2 = 30 kN/m
keq = kN/m

정답표

  1. 1. fn = 7.118 Hz
  2. 2. fn = 11.15 Hz
  3. 3. fd = 4.126 Hz
  4. 4. ζ = 0.5993
  5. 5. fn = 4.109 Hz
  6. 6. keq = 17.14 kN/m

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