인하대학교 / 기계공학실험A_진동실험_결과보고서

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 DATA
4. 결과 및 고찰

본문내용

사각 단면 보에 사인파 형태의 외력을 가하여 강제진동을 시킨 후 가진주파수와 같은 진동수로 진동하는 현상을 관찰하고 고유진동수와 공진이 발생할 때의 진동수를 비교하는 실험을 진행했다. 실험장치 제원으로 속도비()는 0.3이였다.
먼저 첫 번째 실험은 설치된 실험기구에서 보가 최대의 진폭으로 진동하도록 한 후 진동하는 모터의 rpm을 gauge에서 값을 읽었다. 실험 결과 약 1250rpm으로 측정되어 6.25Hz에서 가진주파수, 즉 공진이 일어남을 확인할 수 있었다. 실험을 통해 구한값과 이론값을 비교하기 위해 이론식 을 Matlab을 통해 구한 값은 6.375Hz였다. 측정값은 이론값은 거의 유사했고 약 1.96%의 오차율을 보였다.
두 번째 실험은 적당한 힘을 가진했을 사이클의 개수를 세어 진동수를 구해보는 실험으로 기록종이에 펜을 장착하여 직접 출력 그래프를 도출했다. 실험에서 가해진 힘의 주파수는 1000rpm으로 측정되었고, 이론식을 통해 계산한 결과 5Hz의 진동수로 주었다. 실험으로 얻은 변위 그래프는 측정시간 5초동안 약 25.025개의 사이클로 5.005Hz였다. 값이 거의 비슷하여 오차율은 매우 낮았고 Matlab으로 그래프의 개형을 비교한 결과 거의 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 차이가 매우 미세하지만, 시스템이 강제진동을 할 때 가진력의 주파수에 따라 진동이 영향받는 것을 확인할 수 있었다.
이번 실험 역시 오차가 발생했는데, 먼저 오차의 원인으로 우선 완벽한 외부 진동의 통제를 못한 점에 있다. 실험을 했던 장소를 보면 많은 사람들이 있고 실험기구들이 작동하는 장소였다. 따라서 실험기구와 사람들에 의해 발생하는 미세 진동이 영향을 주어 오차의 원인으로 작용할 수 있다. 다음으로 마찰을 볼 수 있는데, 진동 실험 자체의 진폭이 작은만큼 기록종이와 펜 사이에 미세한 마찰이 감쇠효과로 작용할 수 있다.

참고 자료

없음