机械振动练习卷(附答案)

免费可打印的机械振动练习卷:6 道题,从简单到考试水平,附答案。可打印或另存为 PDF。

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1.简单
k = 40 kN/mm = 50 kgx

一个 50 kg 的质量块悬挂在刚度为 40 kN/m 的弹簧上。忽略阻尼。 求固有角频率 ωn,以 rad/s 计。

m = 50 kgk = 40 kN/m
ωn = rad/s
2.简单
k = 40 kN/mm = 25 kgx

一个 25 kg 的质量块悬挂在刚度为 40 kN/m 的弹簧上。忽略阻尼。 求固有频率 fn,以 Hz 计。

m = 25 kgk = 40 kN/m
fn = Hz
3.中等
tx15 mm3 个周期2.3 mm

在有阻尼质量–弹簧系统的自由振动试验中,位移峰值 15 mm 之后 3 个周期出现峰值 2.3 mm。 求阻尼比 ζ。

x0 = 15 mmx3 = 2.3 mmn = 3
ζ =
4.中等
k = 2 kN/mc = 80 N·s/mm = 10 kg

一个 10 kg 的质量块由刚度为 2 kN/m 的弹簧和阻尼系数为 80 N·s/m 的黏性阻尼器支承。求阻尼比 ζ。

m = 10 kgk = 2 kN/mc = 80 N·s/m
ζ =
5.困难
k1​ = 25k2​ = 5m = 20 kg

一个 20 kg 的质量块悬挂在首尾相接(串联)的两根弹簧上:上弹簧 k₁ = 25 kN/m,下弹簧 k₂ = 5 kN/m。 忽略阻尼和弹簧的质量。求竖向振动的固有频率 fn,以 Hz 计。

m = 20 kgk1 = 25 kN/mk2 = 5 kN/m
fn = Hz
6.困难
k1​ = 100k2​ = 80k3​ = 12m = 40 kg

一个 40 kg 的质量块悬挂在弹簧 k₃ = 12 kN/m 上。k₃ 的上端连接在一根刚性杆上,该杆由并排的两根弹簧 k₁ = 100 kN/m 和 k₂ = 80 kN/m 悬挂;杆保持水平。 忽略阻尼以及弹簧和杆的质量。求竖向振动的固有频率 fn,以 Hz 计。

m = 40 kgk1 = 100 kN/mk2 = 80 kN/mk3 = 12 kN/m
fn = Hz

答案

  1. 1. ωn = 28.28 rad/s
  2. 2. fn = 6.366 Hz
  3. 3. ζ = 0.09899
  4. 4. ζ = 0.2828
  5. 5. fn = 2.297 Hz
  6. 6. fn = 2.669 Hz

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