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
k = 50 kN/mm = 8 kgx

一个 8 kg 的质量块悬挂在刚度为 50 kN/m 的弹簧上。忽略阻尼。 求固有角频率 ωn,以 rad/s 计。

m = 8 kgk = 50 kN/m
ωn = rad/s
2.简单
k = 150 kN/mm = 25 kgx

一个 25 kg 的质量块悬挂在刚度为 150 kN/m 的弹簧上。忽略阻尼。 求固有角频率 ωn,以 rad/s 计。

m = 25 kgk = 150 kN/m
ωn = rad/s
3.中等
tx12 mm3 个周期1.2 mm

在有阻尼质量–弹簧系统的自由振动试验中,位移峰值 12 mm 之后 3 个周期出现峰值 1.2 mm。 求阻尼比 ζ。

x0 = 12 mmx3 = 1.2 mmn = 3
ζ =
4.中等
k = 12 kN/mc = 90 N·s/mm = 2 kg

一个 2 kg 的质量块由刚度为 12 kN/m 的弹簧和阻尼系数为 90 N·s/m 的黏性阻尼器支承。求阻尼比 ζ。

m = 2 kgk = 12 kN/mc = 90 N·s/m
ζ =
5.困难
k1​ = 25k2​ = 25m = 20 kg

一个 20 kg 的质量块悬挂在并排(并联)的两根弹簧上,刚度分别为 k₁ = 25 kN/m 和 k₂ = 25 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 = 20 kgk1 = 25 kN/mk2 = 25 kN/m
fn = Hz
6.困难
k1​ = 20k2​ = 15k3​ = 25m = 10 kg

一个 10 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 = 20 kN/m 和 k₂ = 15 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 = 20 kN/mk2 = 15 kN/mk3 = 25 kN/m
fn = Hz

答案

  1. 1. ωn = 79.06 rad/s
  2. 2. ωn = 77.46 rad/s
  3. 3. ζ = 0.1213
  4. 4. ζ = 0.2905
  5. 5. fn = 7.958 Hz
  6. 6. fn = 6.078 Hz

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