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
k = 80 kN/mm = 500 kgx

一个 500 kg 的质量块悬挂在刚度为 80 kN/m 的弹簧上。忽略阻尼。 求固有角频率 ωn,以 rad/s 计。

m = 500 kgk = 80 kN/m
ωn = rad/s
2.简单
k = 200 kN/mm = 5 kgx

一个 5 kg 的质量块悬挂在刚度为 200 kN/m 的弹簧上。忽略阻尼。 求固有频率 fn,以 Hz 计。

m = 5 kgk = 200 kN/m
fn = Hz
3.中等
k = 150 kN/mc = 1390 N·s/mm = 80 kg

一个 80 kg 的质量块由刚度为 150 kN/m 的弹簧和阻尼系数为 1390 N·s/m 的黏性阻尼器支承。求阻尼比 ζ。

m = 80 kgk = 150 kN/mc = 1390 N·s/m
ζ =
4.中等
tx15 mm1 个周期11 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 之后一个周期出现峰值 11 mm。 求阻尼比 ζ。

x0 = 15 mmx1 = 11 mmn = 1
ζ =
5.困难
k1​ = 15k2​ = 10m = 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 = 15 kN/m 和 k₂ = 10 kN/m。质量块保持水平。 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 = 100 kgk1 = 15 kN/mk2 = 10 kN/m
fn = Hz
6.困难
k1​ = 5k2​ = 12k3​ = 60m = 5 kg

一个 5 kg 的质量块悬挂在弹簧 k₃ = 60 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 = 5 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 = 5 kgk1 = 5 kN/mk2 = 12 kN/mk3 = 60 kN/m
fn = Hz

答案

  1. 1. ωn = 12.65 rad/s
  2. 2. fn = 31.83 Hz
  3. 3. ζ = 0.2006
  4. 4. ζ = 0.0493
  5. 5. fn = 2.516 Hz
  6. 6. fn = 8.192 Hz

完整分步解答:请在 examproblems.com 上练习本主题。