Werkblad Mechanische trillingen met antwoorden

Gratis printbaar werkblad Mechanische trillingen: 6 opgaven van makkelijk tot tentamenniveau, met antwoordenblad. Print het of sla het op als pdf.

Nieuw werkbladOnline oefenen met hints

Voor docenten: gratis te printen, kopiëren en in de les te gebruiken. Elk nieuw werkblad heeft nieuwe waarden en een eigen antwoordblad. Een link naar ExamProblems op je cursuspagina wordt gewaardeerd.

Naam: ____________________   Datum: ____________

1.Makkelijk
kmδst​ = 1 mmonbelast

Een machine staat op veerelementen die onder haar gewicht 1 mm indrukken. Beschouw haar als een ongedempt systeem met één vrijheidsgraad en gebruik g = 9,81 m/s². Vind de eigenfrequentie fn van de verticale trilling in Hz.

δst = 1 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Makkelijk
k = 150 kN/mm = 20 kgx

Een massa van 20 kg hangt aan een veer met een stijfheid van 150 kN/m. Verwaarloos demping. Vind de eigenhoekfrequentie ωn in rad/s.

m = 20 kgk = 150 kN/m
ωn = rad/s
3.Gemiddeld
k = 5 kN/mζ = 0,5m = 10 kg

Een massa van 10 kg aan een veer met een stijfheid van 5 kN/m heeft een viskeuze demper die een dempingsverhouding van 0,5 geeft. Vind de gedempte eigenfrequentie fd van de vrije trilling in Hz.

m = 10 kgk = 5 kN/mζ = 0,5
fd = Hz
4.Gemiddeld
tx25 mm3 perioden17,1 mm

Bij een uitslingerproef van een gedempt massa-veersysteem volgt op een uitwijkingspiek van 25 mm 3 perioden later een piek van 17,1 mm. Vind de dempingsverhouding ζ.

x0 = 25 mmx3 = 17,1 mmn = 3
ζ =
5.Moeilijk
k1​ = 5k2​ = 80k3​ = 10m = 20 kg

Een massa van 20 kg hangt aan veer k₃ = 10 kN/m. De bovenkant van k₃ zit vast aan een starre balk die aan twee veren naast elkaar hangt, k₁ = 5 kN/m en k₂ = 80 kN/m; de balk blijft horizontaal. Verwaarloos demping en de massa’s van de veren en de balk. Vind de eigenfrequentie fn van de verticale trilling in Hz.

m = 20 kgk1 = 5 kN/mk2 = 80 kN/mk3 = 10 kN/m
fn = Hz
6.Moeilijk
k1​ = 15k2​ = 60k3​ = 80m = 100 kg

Een massa van 100 kg hangt aan veer k₃ = 80 kN/m. De bovenkant van k₃ zit vast aan een starre balk die aan twee veren naast elkaar hangt, k₁ = 15 kN/m en k₂ = 60 kN/m; de balk blijft horizontaal. Verwaarloos demping en de massa’s van de veren en de balk. Vind de eigenfrequentie fn van de verticale trilling in Hz.

m = 100 kgk1 = 15 kN/mk2 = 60 kN/mk3 = 80 kN/m
fn = Hz

Antwoordenblad

  1. 1. fn = 15,76 Hz
  2. 2. ωn = 86,6 rad/s
  3. 3. fd = 3,082 Hz
  4. 4. ζ = 0,02014
  5. 5. fn = 3,366 Hz
  6. 6. fn = 3,131 Hz

Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.