二阶系统固有频率计算器

Natural Frequency 2nd

Natural Frequency 2nd

📐 计算公式
单自由度固有频率(本页代码口径):ω_n=√(k÷m)(rad/s,k 刚度 N/m、m 质量 kg);联动量:固有频率 f_n=ω_n÷(2π)(Hz)、固有周期 T_n=1÷f_n(s)、每分钟振动次数=f_n×60(cpm)。校验:空值、非数值或两项全为 0 时提示并中止(必填校验壳拦截)。判据:无固定分级,刚度越大或质量越小频率越高,激励频率避开 f_n 即可避开共振。

二阶系统的无阻尼固有角频率。

📌 计算说明
  • ω_n = √(k/m),f_n = ω_n/2π。
  • k=100、m=1 时 ω_n=10 rad/s、f_n≈1.59 Hz。

📚 深度解析:二阶系统固有频率

💡 常见使用场景

k=100、m=1
ωn = √(100/1) = 10 rad/s;fn = 10/(2π) ≈ 1.592 Hz。
刚度加倍
若 k=200,则 ωn=√200≈14.14 rad/s、fn≈2.25 Hz,共振点上移。

❓ 常见问题(FAQ)

ωn 与 fn 怎么换算?
fn = ωn/(2π),ωn 为角频率(rad/s),fn 为普通频率(Hz)。
阻尼影响固有频率吗?
有阻尼时实际振荡频率 ωd=ωn√(1−ζ²),略低于 ωn。

Formula & Standard References

Item Formula / Note Source / Standard
Natural frequencyωn = √(k/m)Rao
Damped natural frequencyωd = ωn√(1−ζ²)control texts
Canonical 2nd-orderCanonical formcontrol texts