경희대학교 기계공학과 기계공학실험 6번 구조물 가진 실험

목차

1. 실험 6번 보고서.hwp
2. 실험 6번 엑셀파일.xlsx

본문내용

1. 공통
1.1 구조물의 형태에 따른 고유 진동수의 차이
고유진동수는 외력, 무게와 강성, 충격 흡수에 의해 결정되게 된다. 무게는 가속도에 의한 관성에너지, 강성은 변위에 의한 탄성에너지, 충격 흡수는 속도에 의한 에너지 감쇠를 만들어 낸다. 외력이 없고, 충격 흡수가 없다 가정하여 자유 진동을 시키면 고유진동수를 얻을 수 있다.
고유진동수를 구하기 위해 필요한 무게와 강성을 인위적으로 변경이 가능하다. 그러면 고유진동수를 고주파 혹은 저주파로 이동시킬 수가 있다. 강성을 더 강하게 하여 고유주파수를 더 높게 만들 수 있으며, 무게를 늘림으로써, 고유주파수를 낮게 만들 수도 있다.

1.2 공진현상을 활용한 예시
라디오 주파수를 맞추거나 TV 채널을 바꾸는 것이 대표적이다. 공명 현상을 이용해 각 방송국의 고유 /주파수와 일치하는 주파수를 선택해 방송을 수신하는 것이다. 전자레인지는 파장 1.2㎝의 마이크로파를 방출하면 음식물 속의 물 분자가 공진 현상으로 맹렬히 진동하면서 열에너지를 만들어내는 원리를 이용한다. 수분이 적은 음식은 전자레인지로 데우거나 조리하기 어려운 것도 이 때문이다. 병원에서 쓰는 자기공명영상촬영장치(MRI)도 공진 현상을 의학적인 분야에 응용한 기기다.
소프라노가 고음을 내면 유리잔이 깨지는 영상을 많이 봤을 것이다. 이것 역시 공진 현상인데, 소프라노의 발성을 통한 진동이 유리잔의 고유 진동수 영역에 도달해 진동이 커지면서 유리잔이 깨져버리는 것이다.

2. 실험 1
2.1 실험 목적
기계구조물의 공진현상을 이해하고, 기계진동 수업에서 배우는 이론을 실험을 통해서 확인하는 것이 목적이다. 눈으로 직접 고유 진동수에서의 진폭을 확인하고 이를 기록하여 이론과 실험의 내용이 일치하는지 확인한다.

참고 자료

기계공학실험 매뉴얼 6번 실험+ 교육자료(배포용)
구글, “고유진동수”, http://nfx.co.kr/techpaper/keyword_view.asp?idx=428
위키백과, “푸리에 변환”
https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%91%B8%EB%A6%AC%EC%97%90_%EB%B3%80%ED%99%98
네이버, “푸리에 변환과 라플라스 변환”
http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=spacebug&logNo=220646527334
존이, 「[기계진동] 32. 고유값과 고유벡터(1), Eigenvalue and Eigenvector(1)」, 2016.04.26
http://blog.naver.com/mykepzzang/220693383807
midasNFX, 「모드해석의 이해」
http://kor.midasuser.com/mail_2013/20130731/midasnfx_01.pdf
midasNFX 「모드해석(modal analysis」
http://nfx.co.kr/techpaper/keyword_view.asp?idx=36

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