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 = 25 kN/mm = 10 kgx

一个 10 kg 的质量块悬挂在刚度为 25 kN/m 的弹簧上。忽略阻尼。 求固有频率 fn,以 Hz 计。

m = 10 kgk = 25 kN/m
fn = Hz
2.简单
k = 1 kN/mm = 10 kgx

一个 10 kg 的质量块悬挂在刚度为 1 kN/m 的弹簧上。忽略阻尼。 求固有角频率 ωn,以 rad/s 计。

m = 10 kgk = 1 kN/m
ωn = rad/s
3.中等
tx50 mm4 个周期2.4 mm

在有阻尼质量–弹簧系统的自由振动试验中,位移峰值 50 mm 之后 4 个周期出现峰值 2.4 mm。 求阻尼比 ζ。

x0 = 50 mmx4 = 2.4 mmn = 4
ζ =
4.中等
tx15 mm1 个周期8 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 之后一个周期出现峰值 8 mm。 求阻尼比 ζ。

x0 = 15 mmx1 = 8 mmn = 1
ζ =
5.困难
k1​ = 20k2​ = 60m = 5 kg

一个 5 kg 的质量块悬挂在并排(并联)的两根弹簧上,刚度分别为 k₁ = 20 kN/m 和 k₂ = 60 kN/m。质量块保持水平。 求弹簧系统的等效刚度 keq,以 kN/m 计。

m = 5 kgk1 = 20 kN/mk2 = 60 kN/m
keq = kN/m
6.困难
k1​ = 60k2​ = 30k3​ = 80m = 10 kg

一个 10 kg 的质量块悬挂在弹簧 k₃ = 80 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 = 60 kN/m 和 k₂ = 30 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 = 10 kgk1 = 60 kN/mk2 = 30 kN/mk3 = 80 kN/m
fn = Hz

答案

  1. 1. fn = 7.958 Hz
  2. 2. ωn = 10 rad/s
  3. 3. ζ = 0.1199
  4. 4. ζ = 0.09955
  5. 5. keq = 80 kN/m
  6. 6. fn = 10.36 Hz

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