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 = 25 kN/mm = 100 kgx

一个 100 kg 的质量块悬挂在刚度为 25 kN/m 的弹簧上。忽略阻尼。 求固有频率 fn,以 Hz 计。

m = 100 kgk = 25 kN/m
fn = Hz
2.简单
k = 15 kN/mm = 12 kgx

一个 12 kg 的质量块悬挂在刚度为 15 kN/m 的弹簧上。忽略阻尼。 求固有角频率 ωn,以 rad/s 计。

m = 12 kgk = 15 kN/m
ωn = rad/s
3.中等
k = 20 kN/mc = 870 N·s/mm = 150 kg

一个 150 kg 的质量块由刚度为 20 kN/m 的弹簧和阻尼系数为 870 N·s/m 的黏性阻尼器支承。求阻尼比 ζ。

m = 150 kgk = 20 kN/mc = 870 N·s/m
ζ =
4.中等
k = 20 kN/mζ = 0.4m = 15 kg

一个 15 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 0.4。求其自由振动的有阻尼固有频率 fd,以 Hz 计。

m = 15 kgk = 20 kN/mζ = 0.4
fd = Hz
5.困难
k1​ = 50k2​ = 20m = 50 kg

一个 50 kg 的质量块悬挂在首尾相接(串联)的两根弹簧上:上弹簧 k₁ = 50 kN/m,下弹簧 k₂ = 20 kN/m。 求弹簧系统的等效刚度 keq,以 kN/m 计。

m = 50 kgk1 = 50 kN/mk2 = 20 kN/m
keq = kN/m
6.困难
k1​ = 5k2​ = 100k3​ = 30m = 50 kg

一个 50 kg 的质量块悬挂在弹簧 k₃ = 30 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 = 5 kN/m 和 k₂ = 100 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 = 5 kN/mk2 = 100 kN/mk3 = 30 kN/m
fn = Hz

答案

  1. 1. fn = 2.516 Hz
  2. 2. ωn = 35.36 rad/s
  3. 3. ζ = 0.2511
  4. 4. fd = 5.326 Hz
  5. 5. keq = 14.29 kN/m
  6. 6. fn = 3.438 Hz

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