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 = 4 kN/mm = 5 kgx

一个 5 kg 的质量块悬挂在刚度为 4 kN/m 的弹簧上。忽略阻尼。 求固有频率 fn,以 Hz 计。

m = 5 kgk = 4 kN/m
fn = Hz
3.中等
tx10 mm3 个周期2.2 mm

在有阻尼质量–弹簧系统的自由振动试验中,位移峰值 10 mm 之后 3 个周期出现峰值 2.2 mm。 求阻尼比 ζ。

x0 = 10 mmx3 = 2.2 mmn = 3
ζ =
4.中等
k = 20 kN/mc = 510 N·s/mm = 80 kg

一个 80 kg 的质量块由刚度为 20 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 = 80 kgk = 20 kN/mc = 510 N·s/m
ζ =
5.困难
k1​ = 25k2​ = 30m = 50 kg

一个 50 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 = 30 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 = 50 kgk1 = 25 kN/mk2 = 30 kN/m
fn = Hz
6.困难
k1​ = 40k2​ = 80k3​ = 10m = 40 kg

一个 40 kg 的质量块悬挂在弹簧 k₃ = 10 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 = 40 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 = 40 kN/mk2 = 80 kN/mk3 = 10 kN/m
fn = Hz

答案

  1. 1. fn = 5.573 Hz
  2. 2. fn = 4.502 Hz
  3. 3. ζ = 0.08007
  4. 4. ζ = 0.2016
  5. 5. fn = 2.628 Hz
  6. 6. fn = 2.418 Hz

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