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
k = 5 kN/mm = 40 kgx

一个 40 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 = 40 kgk = 5 kN/m
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。 求固有频率 fn,以 Hz 计。

m = 12 kgk = 40 kN/m
fn = Hz
3.中等
tx25 mm1 个周期15.1 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 之后一个周期出现峰值 15.1 mm。 求阻尼比 ζ。

x0 = 25 mmx1 = 15.1 mmn = 1
ζ =
4.中等
tx12 mm5 个周期0.5 mm

在有阻尼质量–弹簧系统的自由振动试验中,位移峰值 12 mm 之后 5 个周期出现峰值 0.5 mm。 求阻尼比 ζ。

x0 = 12 mmx5 = 0.5 mmn = 5
ζ =
5.困难
k1​ = 12k2​ = 20k3​ = 20m = 10 kg

一个 10 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 = 12 kN/m 和 k₂ = 20 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 = 10 kgk1 = 12 kN/mk2 = 20 kN/mk3 = 20 kN/m
fn = Hz
6.困难
k1​ = 60k2​ = 20m = 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 = 60 kN/m,下弹簧 k₂ = 20 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 = 20 kgk1 = 60 kN/mk2 = 20 kN/m
fn = Hz

答案

  1. 1. fn = 1.779 Hz
  2. 2. fn = 9.189 Hz
  3. 3. ζ = 0.07999
  4. 4. ζ = 0.1006
  5. 5. fn = 5.584 Hz
  6. 6. fn = 4.359 Hz

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