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​ = 25 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 25 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 = 25 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
2.简单
k = 5 kN/mm = 8 kgx

一个 8 kg 的质量块悬挂在刚度为 5 kN/m 的弹簧上。忽略阻尼。 求固有频率 fn,以 Hz 计。

m = 8 kgk = 5 kN/m
fn = Hz
3.中等
tx40 mm3 个周期8.8 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 8.8 mm。 求阻尼比 ζ。

x0 = 40 mmx3 = 8.8 mmn = 3
ζ =
4.中等
tx30 mm2 个周期23.3 mm

在有阻尼质量–弹簧系统的自由振动试验中,位移峰值 30 mm 之后 2 个周期出现峰值 23.3 mm。 求阻尼比 ζ。

x0 = 30 mmx2 = 23.3 mmn = 2
ζ =
5.困难
k1​ = 100k2​ = 5m = 40 kg

一个 40 kg 的质量块悬挂在首尾相接(串联)的两根弹簧上:上弹簧 k₁ = 100 kN/m,下弹簧 k₂ = 5 kN/m。 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 = 40 kgk1 = 100 kN/mk2 = 5 kN/m
fn = Hz
6.困难
k1​ = 5k2​ = 30k3​ = 40m = 40 kg

一个 40 kg 的质量块悬挂在弹簧 k₃ = 40 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 = 30 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 = 40 kgk1 = 5 kN/mk2 = 30 kN/mk3 = 40 kN/m
fn = Hz

答案

  1. 1. fn = 3.153 Hz
  2. 2. fn = 3.979 Hz
  3. 3. ζ = 0.08007
  4. 4. ζ = 0.02011
  5. 5. fn = 1.737 Hz
  6. 6. fn = 3.438 Hz

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