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​ = 25 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 25 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 = 25 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
2.简单
k = 15 kN/mm = 150 kgx

一个 150 kg 的质量块悬挂在刚度为 15 kN/m 的弹簧上。忽略阻尼。 求固有频率 fn,以 Hz 计。

m = 150 kgk = 15 kN/m
fn = Hz
3.中等
k = 40 kN/mc = 620 N·s/mm = 15 kg

一个 15 kg 的质量块由刚度为 40 kN/m 的弹簧和阻尼系数为 620 N·s/m 的黏性阻尼器支承。求阻尼比 ζ。

m = 15 kgk = 40 kN/mc = 620 N·s/m
ζ =
4.中等
k = 4 kN/mζ = 0.7m = 5 kg

一个 5 kg 的质量块挂在刚度为 4 kN/m 的弹簧上,黏性阻尼器使阻尼比为 0.7。求其自由振动的有阻尼固有频率 fd,以 Hz 计。

m = 5 kgk = 4 kN/mζ = 0.7
fd = Hz
5.困难
k1​ = 40k2​ = 80m = 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 = 40 kN/m 和 k₂ = 80 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 = 40 kN/mk2 = 80 kN/m
keq = kN/m
6.困难
k1​ = 25k2​ = 5k3​ = 100m = 40 kg

一个 40 kg 的质量块悬挂在弹簧 k₃ = 100 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 = 25 kN/m 和 k₂ = 5 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 = 25 kN/mk2 = 5 kN/mk3 = 100 kN/m
fn = Hz

答案

  1. 1. fn = 3.153 Hz
  2. 2. fn = 1.592 Hz
  3. 3. ζ = 0.4002
  4. 4. fd = 3.215 Hz
  5. 5. keq = 120 kN/m
  6. 6. fn = 3.823 Hz

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