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​ = 4 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 4 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 = 4 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
2.简单
kmδst​ = 5 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 5 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 = 5 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
3.中等
k = 100 kN/mζ = 0.4m = 10 kg

一个 10 kg 的质量块挂在刚度为 100 kN/m 的弹簧上,黏性阻尼器使阻尼比为 0.4。求其自由振动的有阻尼固有频率 fd,以 Hz 计。

m = 10 kgk = 100 kN/mζ = 0.4
fd = Hz
4.中等
tx15 mm2 个周期11.7 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 2 个周期出现峰值 11.7 mm。 求阻尼比 ζ。

x0 = 15 mmx2 = 11.7 mmn = 2
ζ =
5.困难
k1​ = 50k2​ = 80m = 100 kg

一个 100 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 = 100 kgk1 = 50 kN/mk2 = 80 kN/m
keq = kN/m
6.困难
k1​ = 12k2​ = 12k3​ = 25m = 25 kg

一个 25 kg 的质量块悬挂在弹簧 k₃ = 25 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 = 12 kN/m 和 k₂ = 12 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 = 12 kN/mk2 = 12 kN/mk3 = 25 kN/m
fn = Hz

答案

  1. 1. fn = 7.882 Hz
  2. 2. fn = 7.05 Hz
  3. 3. fd = 14.59 Hz
  4. 4. ζ = 0.01977
  5. 5. keq = 130 kN/m
  6. 6. fn = 3.522 Hz

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