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。

教师请注意: 可免费打印、复印并在课堂上使用。每份新练习题都有新的数值和独立的答案。欢迎在课程页面添加指向 ExamProblems 的链接。

姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
kmδst​ = 10 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 10 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 = 10 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
2.简单
k = 150 kN/mm = 10 kgx

一个 10 kg 的质量块悬挂在刚度为 150 kN/m 的弹簧上。忽略阻尼。 求固有频率 fn,以 Hz 计。

m = 10 kgk = 150 kN/m
fn = Hz
3.中等
k = 100 kN/mc = 140 N·s/mm = 20 kg

一个 20 kg 的质量块由刚度为 100 kN/m 的弹簧和阻尼系数为 140 N·s/m 的黏性阻尼器支承。求阻尼比 ζ。

m = 20 kgk = 100 kN/mc = 140 N·s/m
ζ =
4.中等
k = 25 kN/mc = 200 N·s/mm = 10 kg

一个 10 kg 的质量块由刚度为 25 kN/m 的弹簧和阻尼系数为 200 N·s/m 的黏性阻尼器支承。求阻尼比 ζ。

m = 10 kgk = 25 kN/mc = 200 N·s/m
ζ =
5.困难
k1​ = 80k2​ = 80k3​ = 15m = 25 kg

一个 25 kg 的质量块悬挂在弹簧 k₃ = 15 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 = 80 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 = 25 kgk1 = 80 kN/mk2 = 80 kN/mk3 = 15 kN/m
fn = Hz
6.困难
k1​ = 50k2​ = 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 = 50 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 = 50 kN/mk2 = 80 kN/m
keq = kN/m

答案

  1. 1. fn = 4.985 Hz
  2. 2. fn = 19.49 Hz
  3. 3. ζ = 0.0495
  4. 4. ζ = 0.2
  5. 5. fn = 3.728 Hz
  6. 6. keq = 130 kN/m

完整分步解答:请在 examproblems.com 上练习本主题。