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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姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
kmδst​ = 20 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 20 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 = 20 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
2.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
3.中等
tx40 mm3 个周期27.4 mm

在有阻尼质量–弹簧系统的自由振动试验中,位移峰值 40 mm 之后 3 个周期出现峰值 27.4 mm。 求阻尼比 ζ。

x0 = 40 mmx3 = 27.4 mmn = 3
ζ =
4.中等
tx50 mm4 个周期23.5 mm

在有阻尼质量–弹簧系统的自由振动试验中,位移峰值 50 mm 之后 4 个周期出现峰值 23.5 mm。 求阻尼比 ζ。

x0 = 50 mmx4 = 23.5 mmn = 4
ζ =
5.困难
k1​ = 15k2​ = 20k3​ = 30m = 10 kg

一个 10 kg 的质量块悬挂在弹簧 k₃ = 30 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 = 15 kN/m 和 k₂ = 20 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 = 10 kgk1 = 15 kN/mk2 = 20 kN/mk3 = 30 kN/m
fn = Hz
6.困难
k1​ = 60k2​ = 10k3​ = 20m = 100 kg

一个 100 kg 的质量块悬挂在弹簧 k₃ = 20 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 = 60 kN/m 和 k₂ = 10 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 = 100 kgk1 = 60 kN/mk2 = 10 kN/mk3 = 20 kN/m
fn = Hz

答案

  1. 1. fn = 3.525 Hz
  2. 2. fn = 4.985 Hz
  3. 3. ζ = 0.02007
  4. 4. ζ = 0.03003
  5. 5. fn = 6.397 Hz
  6. 6. fn = 1.985 Hz

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