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
kmδst​ = 8 mm未加载

一台机器放在弹簧支座上,支座在其重力作用下压缩 8 mm。视为无阻尼单自由度系统,取 g = 9.81 m/s²。求竖向振动的固有频率 fn,以 Hz 计。

δst = 8 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
2.简单
k = 100 kN/mm = 12 kgx

一个 12 kg 的质量块悬挂在刚度为 100 kN/m 的弹簧上。忽略阻尼。 求固有角频率 ωn,以 rad/s 计。

m = 12 kgk = 100 kN/m
ωn = rad/s
3.中等
k = 200 kN/mc = 510 N·s/mm = 8 kg

一个 8 kg 的质量块由刚度为 200 kN/m 的弹簧和阻尼系数为 510 N·s/m 的黏性阻尼器支承。求阻尼比 ζ。

m = 8 kgk = 200 kN/mc = 510 N·s/m
ζ =
4.中等
k = 200 kN/mc = 3160 N·s/mm = 50 kg

一个 50 kg 的质量块由刚度为 200 kN/m 的弹簧和阻尼系数为 3160 N·s/m 的黏性阻尼器支承。求阻尼比 ζ。

m = 50 kgk = 200 kN/mc = 3160 N·s/m
ζ =
5.困难
k1​ = 60k2​ = 50m = 40 kg

一个 40 kg 的质量块悬挂在并排(并联)的两根弹簧上,刚度分别为 k₁ = 60 kN/m 和 k₂ = 50 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 = 40 kgk1 = 60 kN/mk2 = 50 kN/m
keq = kN/m
6.困难
k1​ = 100k2​ = 100m = 40 kg

一个 40 kg 的质量块悬挂在首尾相接(串联)的两根弹簧上:上弹簧 k₁ = 100 kN/m,下弹簧 k₂ = 100 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 = 40 kgk1 = 100 kN/mk2 = 100 kN/m
fn = Hz

答案

  1. 1. fn = 5.573 Hz
  2. 2. ωn = 91.29 rad/s
  3. 3. ζ = 0.2016
  4. 4. ζ = 0.4996
  5. 5. keq = 110 kN/m
  6. 6. fn = 5.627 Hz

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