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​ = 2 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 2 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 = 2 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
2.简单
kmδst​ = 5 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 5 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 = 5 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
3.中等
k = 100 kN/mζ = 0.35m = 50 kg

一个 50 kg 的质量块挂在刚度为 100 kN/m 的弹簧上,黏性阻尼器使阻尼比为 0.35。求其自由振动的有阻尼固有频率 fd,以 Hz 计。

m = 50 kgk = 100 kN/mζ = 0.35
fd = Hz
4.中等
tx25 mm3 个周期17.1 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 17.1 mm。 求阻尼比 ζ。

x0 = 25 mmx3 = 17.1 mmn = 3
ζ =
5.困难
k1​ = 15k2​ = 12m = 25 kg

一个 25 kg 的质量块悬挂在首尾相接(串联)的两根弹簧上:上弹簧 k₁ = 15 kN/m,下弹簧 k₂ = 12 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 = 25 kgk1 = 15 kN/mk2 = 12 kN/m
fn = Hz
6.困难
k1​ = 40k2​ = 5m = 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 = 40 kN/m 和 k₂ = 5 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 = 100 kgk1 = 40 kN/mk2 = 5 kN/m
keq = kN/m

答案

  1. 1. fn = 11.15 Hz
  2. 2. fn = 7.05 Hz
  3. 3. fd = 6.667 Hz
  4. 4. ζ = 0.02014
  5. 5. fn = 2.599 Hz
  6. 6. keq = 45 kN/m

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