진동및메카트로닉스 외팔보 가진 실험 보고서

소개글

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목차

1. 실험목적
2. 실험이론
3. 실험도구
4. 실험순서
5. 실험결과
6. 비고 및 고찰

본문내용

실험목적
외팔보의 고유진동수와 고유진동모드를 측정

실험이론
(1)공진
공진이란 가진 주파수들이 하나 이상의 고유 진동수들과 실제로 일치할 때 발생하는 상태이다.
공진은 구조물의 고유 진동수가 외력의 주파수와 동일할 때 발생하는데, 이때 에너지 전달이 최대가 된다. 또한 공진점에서는 진폭이 최대가 된다. 공진이 일어나면 기계 구조물의 기능이 저하되고 파괴가 발생한다. 그렇지 않더라도 구조물의 소음이나, 인체에 유해한 진동을 유발한다.
이를 해결하기 위해서는 기계 구조물의 운동 및 위치에너지를 변환시키거나, Damping 계수를 크게하는 방법 등이 있다.
우리가 하는 실험은 자유진동이 아닌 강제 진동실험이다. 강제진동에서, 가진진동수와 시스템의 고유진동수가 같으면 공진 현상이 발생한다. 공진상태에선 추가적인 외부의 힘이나 에너지를 가하지 않아도 진동 팍이 크게 증가한다.
또한, 공진상태에서 진동시스템은 고유한 운동 형태를 나타내는데, 이 고유한 운동형태를 고유진동 모드라고 한다.

(2)가진기
최근들어 기계구조물은 고속, 경량화가 되어가구 있는 추세이다. 이러한 기계구조물의 동적 특성을 파악하고자 할 때 정적인 응력과 변형률 측정만으로는 충분하지 않다. 구조물의 동특성을 알기 위해서는 가진기를 이용한 진동실험이 중요하다. 가진을 통해 시스템의 응답을 측정하고 분석하여 이를 기계설계에 이용한다. 가진기는 기계식 가진기, 전기유압식 가진기, 전자식 가진기로 나눌 수 있는데, 이들은 각자가 특정 진동 영역에 대해 특화되어 있기 때문에 적절한 가진기를 선택하는 것이 중요하다. 가진기의 상한 진동수는 보통 운동부분의 공진 진동수에 의하여 결정된다.

(3)고유진동모드
모드형상: 모드형상은 각 고유진동수에서 구조물의 변형형상, 즉 진동하는 형상을 의미한다.
자유도계에서는 고유 진동수와 모드가 각각 n개 존재하며, 임의의 자유 진동은 이 모드의 합성으로 이루어진 것이다.

참고 자료

없음