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​ = 4 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 4 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 = 4 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
2.简单
k = 150 kN/mm = 25 kgx

一个 25 kg 的质量块悬挂在刚度为 150 kN/m 的弹簧上。忽略阻尼。 求固有频率 fn,以 Hz 计。

m = 25 kgk = 150 kN/m
fn = Hz
3.中等
tx15 mm1 个周期5.8 mm

在有阻尼质量–弹簧系统的自由振动试验中,位移峰值 15 mm 之后一个周期出现峰值 5.8 mm。 求阻尼比 ζ。

x0 = 15 mmx1 = 5.8 mmn = 1
ζ =
4.中等
k = 8 kN/mc = 170 N·s/mm = 10 kg

一个 10 kg 的质量块由刚度为 8 kN/m 的弹簧和阻尼系数为 170 N·s/m 的黏性阻尼器支承。求阻尼比 ζ。

m = 10 kgk = 8 kN/mc = 170 N·s/m
ζ =
5.困难
k1​ = 100k2​ = 80k3​ = 20m = 50 kg

一个 50 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 = 100 kN/m 和 k₂ = 80 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 = 50 kgk1 = 100 kN/mk2 = 80 kN/mk3 = 20 kN/m
fn = Hz
6.困难
k1​ = 12k2​ = 100m = 10 kg

一个 10 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。 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 = 10 kgk1 = 12 kN/mk2 = 100 kN/m
fn = Hz

答案

  1. 1. fn = 7.882 Hz
  2. 2. fn = 12.33 Hz
  3. 3. ζ = 0.1495
  4. 4. ζ = 0.3005
  5. 5. fn = 3.02 Hz
  6. 6. fn = 16.84 Hz

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