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​ = 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
2.简单
k = 40 kN/mm = 12 kgx

一个 12 kg 的质量块悬挂在刚度为 40 kN/m 的弹簧上。忽略阻尼。 求固有角频率 ωn,以 rad/s 计。

m = 12 kgk = 40 kN/m
ωn = rad/s
3.中等
k = 80 kN/mζ = 0.45m = 10 kg

一个 10 kg 的质量块挂在刚度为 80 kN/m 的弹簧上,黏性阻尼器使阻尼比为 0.45。求其自由振动的有阻尼固有频率 fd,以 Hz 计。

m = 10 kgk = 80 kN/mζ = 0.45
fd = Hz
4.中等
k = 20 kN/mζ = 0.7m = 200 kg

一个 200 kg 的质量块挂在刚度为 20 kN/m 的弹簧上,黏性阻尼器使阻尼比为 0.7。求其自由振动的有阻尼固有频率 fd,以 Hz 计。

m = 200 kgk = 20 kN/mζ = 0.7
fd = Hz
5.困难
k1​ = 30k2​ = 40m = 5 kg

一个 5 kg 的质量块悬挂在并排(并联)的两根弹簧上,刚度分别为 k₁ = 30 kN/m 和 k₂ = 40 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 = 5 kgk1 = 30 kN/mk2 = 40 kN/m
keq = kN/m
6.困难
k1​ = 30k2​ = 10m = 100 kg

一个 100 kg 的质量块悬挂在首尾相接(串联)的两根弹簧上:上弹簧 k₁ = 30 kN/m,下弹簧 k₂ = 10 kN/m。 求弹簧系统的等效刚度 keq,以 kN/m 计。

m = 100 kgk1 = 30 kN/mk2 = 10 kN/m
keq = kN/m

答案

  1. 1. fn = 7.05 Hz
  2. 2. ωn = 57.74 rad/s
  3. 3. fd = 12.71 Hz
  4. 4. fd = 1.137 Hz
  5. 5. keq = 70 kN/m
  6. 6. keq = 7.5 kN/m

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