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​ = 8 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 8 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 = 8 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
2.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
3.中等
k = 40 kN/mc = 30 N·s/mm = 2 kg

一个 2 kg 的质量块由刚度为 40 kN/m 的弹簧和阻尼系数为 30 N·s/m 的黏性阻尼器支承。求阻尼比 ζ。

m = 2 kgk = 40 kN/mc = 30 N·s/m
ζ =
4.中等
tx25 mm3 个周期5.5 mm

在有阻尼质量–弹簧系统的自由振动试验中,位移峰值 25 mm 之后 3 个周期出现峰值 5.5 mm。 求阻尼比 ζ。

x0 = 25 mmx3 = 5.5 mmn = 3
ζ =
5.困难
k1​ = 50k2​ = 100k3​ = 20m = 40 kg

一个 40 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 = 50 kN/m 和 k₂ = 100 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 = 50 kN/mk2 = 100 kN/mk3 = 20 kN/m
fn = Hz
6.困难
k1​ = 10k2​ = 50m = 25 kg

一个 25 kg 的质量块悬挂在并排(并联)的两根弹簧上,刚度分别为 k₁ = 10 kN/m 和 k₂ = 50 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 = 25 kgk1 = 10 kN/mk2 = 50 kN/m
keq = kN/m

答案

  1. 1. fn = 5.573 Hz
  2. 2. fn = 3.525 Hz
  3. 3. ζ = 0.05303
  4. 4. ζ = 0.08007
  5. 5. fn = 3.343 Hz
  6. 6. keq = 60 kN/m

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