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 = 50 kN/mm = 100 kgx

一个 100 kg 的质量块悬挂在刚度为 50 kN/m 的弹簧上。忽略阻尼。 求固有频率 fn,以 Hz 计。

m = 100 kgk = 50 kN/m
fn = Hz
2.简单
kmδst​ = 2.5 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 2.5 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 = 2.5 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
3.中等
k = 50 kN/mc = 220 N·s/mm = 100 kg

一个 100 kg 的质量块由刚度为 50 kN/m 的弹簧和阻尼系数为 220 N·s/m 的黏性阻尼器支承。求阻尼比 ζ。

m = 100 kgk = 50 kN/mc = 220 N·s/m
ζ =
4.中等
k = 10 kN/mζ = 0.6m = 8 kg

一个 8 kg 的质量块挂在刚度为 10 kN/m 的弹簧上,黏性阻尼器使阻尼比为 0.6。求其自由振动的有阻尼固有频率 fd,以 Hz 计。

m = 8 kgk = 10 kN/mζ = 0.6
fd = Hz
5.困难
k1​ = 20k2​ = 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 = 20 kN/m,下弹簧 k₂ = 12 kN/m。 求弹簧系统的等效刚度 keq,以 kN/m 计。

m = 25 kgk1 = 20 kN/mk2 = 12 kN/m
keq = kN/m
6.困难
k1​ = 20k2​ = 30m = 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 = 20 kN/m 和 k₂ = 30 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 = 5 kgk1 = 20 kN/mk2 = 30 kN/m
fn = Hz

答案

  1. 1. fn = 3.559 Hz
  2. 2. fn = 9.97 Hz
  3. 3. ζ = 0.04919
  4. 4. fd = 4.502 Hz
  5. 5. keq = 7.5 kN/m
  6. 6. fn = 15.92 Hz

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