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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姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
kmδst​ = 0.5 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 0.5 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 = 0.5 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
2.简单
kmδst​ = 12 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 12 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 = 12 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
3.中等
k = 25 kN/mc = 3000 N·s/mm = 250 kg

一个 250 kg 的质量块由刚度为 25 kN/m 的弹簧和阻尼系数为 3000 N·s/m 的黏性阻尼器支承。求阻尼比 ζ。

m = 250 kgk = 25 kN/mc = 3000 N·s/m
ζ =
4.中等
tx30 mm2 个周期10.9 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 10.9 mm。 求阻尼比 ζ。

x0 = 30 mmx2 = 10.9 mmn = 2
ζ =
5.困难
k1​ = 5k2​ = 5m = 20 kg

一个 20 kg 的质量块悬挂在首尾相接(串联)的两根弹簧上:上弹簧 k₁ = 5 kN/m,下弹簧 k₂ = 5 kN/m。 求弹簧系统的等效刚度 keq,以 kN/m 计。

m = 20 kgk1 = 5 kN/mk2 = 5 kN/m
keq = kN/m
6.困难
k1​ = 12k2​ = 100m = 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 = 12 kN/m 和 k₂ = 100 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 = 12 kN/mk2 = 100 kN/m
keq = kN/m

答案

  1. 1. fn = 22.29 Hz
  2. 2. fn = 4.551 Hz
  3. 3. ζ = 0.6
  4. 4. ζ = 0.08031
  5. 5. keq = 2.5 kN/m
  6. 6. keq = 112 kN/m

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