Kembali ke Daftar Kalkulator

Kalkulator Frekuensi Alami

Hitung frekuensi resonansi sistem massa-pegas

Parameter Perhitungan

Berdasarkan ISO 2041:2018 dan teori getaran

Sistem metrik

Sistem Kekaisaran

Tipe Sistem

Sistem Massa

Misa Kedua

Kekakuan Pegas

Rasio Redaman (ζ)

0 = tidak teredam, 1 = teredam kritis

Momen Inersia

Konfigurasi Pemasangan

Sudut Kemiringan

derajat

Hasil Perhitungan

Frekuensi Alami (fn):
—

Frekuensi Sudut Alami (ωn):
—

Periode Alami (T):
—

Defleksi Statis:
—

Frekuensi Alami Teredam (fd):
—

Penilaian Rentang Frekuensi:

< 1 Hz: Frekuensi sangat rendah – isolasi seismik

1-10 Hz: Frekuensi rendah – rentang getaran bangunan

10-100 Hz: Frekuensi sedang – getaran mesin

> 100 Hz: Frekuensi tinggi – peralatan presisi

Cara Kerja Kalkulator

Frekuensi Alami Tanpa Redaman

Untuk sistem massa-pegas sederhana:

fn = (1/2π) × √(k/m)

dimana:

fn — frekuensi alami (Hz)
k — kekakuan pegas (N/m)
m — massa (kg)

Frekuensi Alami Teredam

Ketika redaman hadir:

fd = fn × √(1 – ζ²)

di mana ζ adalah rasio redaman (tanpa dimensi)

Metode Defleksi Statis

Frekuensi alami dari defleksi statis:

fn = (1/2π) × √(g/δst) ≈ 15,76/√δst

di mana δst adalah defleksi statis dalam mm

Sistem Torsi

Untuk getaran rotasi:

fn = (1/2π) × √(kt/J)

di mana kt adalah kekakuan torsi dan J adalah momen inersia

Sistem Dua Massa

Sistem dengan dua massa memiliki dua frekuensi alami:

Mode pertama: massa bergerak bersama
Mode kedua: massa bergerak berlawanan arah

Pertimbangan Penting

Hindari pengoperasian di dekat frekuensi alami (resonansi)
Tetap di bawah 0,7×fn atau di atas 1,4×fn untuk isolasi
Massa yang ditambahkan menurunkan frekuensi alami
Pegas yang lebih kaku meningkatkan frekuensi alami
Peredaman mengurangi amplitudo tetapi tidak frekuensi alami secara signifikan

Aplikasi

Isolasi Getaran: Desain untuk fn < frekuensi pemaksaan/√2
Perlindungan Seismik: Frekuensi sangat rendah (0,5-2 Hz)
Dudukan Mesin: Biasanya 5-15 Hz
Peralatan Presisi: Fn tinggi untuk menghindari getaran bangunan

📘 Panduan Lengkap: Kalkulator Frekuensi Alami

🎯 Apa Fungsi Kalkulator Ini

Menghitung frekuensi alami sistem massa-pegas. Penting untuk mencegah resonansi dan merancang isolasi getaran.
Rumus: fn = (1/2π) × √(k/m)

💼 Aplikasi Utama

Isolasi Getaran: Kompresor 1200 kg, 1500 RPM (25 Hz). Untuk isolasi: fn < 25/3 ≈ 8 Hz. Kekakuan pegas yang dibutuhkan: k < 30000 N/m.
Pencegahan Resonansi: Turbin di atas fondasi, fn = 4,2 Hz. Putaran: 3000 RPM = 50 Hz. Rasio 50/4,2 = 12 → Tidak ada bahaya resonansi.
Penyerap Dinamis: Poros bergetar pada 180 Hz. Pasang peredam dengan fn = 180 Hz untuk meredam getaran.

Prinsip Isolasi:

Untuk isolasi yang efektif dari getaran pada frekuensi f:

Isolasi yang baik: fn < f/√2 (transmisibilitas TR < 1)
Efektif: fn < f/3 (TR < 0,1, pengurangan 90%)
Bagus sekali: fn < f/5 (TR < 0,04, pengurangan 96%)

📖 Referensi Cepat

Resonansi: Amplifikasi terjadi ketika frekuensi eksternal = frekuensi alami (dapat meningkat 10-50×)
Defleksi Statis: δst = mg/k. Hubungan: fn ≈ 5/√δst (δst dalam mm)
Redaman (ζ): Pegas baja: 0,01-0,03, Karet: 0,05-0,15, Kritis: 1,0

Kalkulator Frekuensi Alami – Sistem Massa-Pegas

Diterbitkan oleh admin pada Oktober 20, 2025 Oktober 20, 2025