[기계공학실험]공진주파수측정

소개글

기계공학실험- 공진주파수측정 실험레포트입니다.

목차

<실험요약>
1. 실 험 목 적
2. 실 험 결 과 의 개 요

<서 론>
1. 실 험 목 적
2. 실 험 이 론

<본 론>
1. 실 험 장 치
2. 실 험 방 법
3. 실 험 시 주 의 사 항

<결 론>
1. 실 험 결 과
2. 결 론 및 고 찰
3. 참 고 문 헌

본문내용

< 서 론 >

1. 실험 목적
고유진동수란 각 물체가 가지는 고유한 진동특성을 말하는 것으로, 만일 진동계가 고유 진동수와 동일한 진동수를 가진 외력을 주기적으로 받으면 그 진폭이 무한대로(이론적으로) 증가하게 될 것이다. 이렇게 물체가 갖는 고유 진동수와 외력의 진동수가 일치하게 되어 진폭이 증가하는 현상을 공진현상이라고 하며 좋은 예로 미국의 타코마 다리의 붕괴를 들 수 있다.
타코마 다리의 붕괴와 같은 공진현상은 생활 곳곳에서 일어날 수 있으며 우리가 사용하는 여러 가지 기계들에서도 발생할 수 있다. 기계를 설계할 때 공진을 고려하지 않고 설계한다면 타코마다리의 붕괴와 같은 일이 일어날 수도 있다. 본 실험에서는 공진현상과 관련하여 물체의 고유진동수 측정과 공진에 의한 진동 모드에 대해서 실험하고자 한다.

2. 실험이론
2.1 진동수란?
진동운동에서 물체가 일정한 왕복운동을 지속적으로 반복하여 보일 때 단위시간당 이러한 반복 운동이 일어난 회수를 진동수라고 한다.
를 진동수, 를 주기, 를 각속도라고 하면, , , 사이의 관계는 다음과 같다.

: 단위[]
: 단위[]
: 단위[]

2.2 고유진동수란?
어떤 물체가 가진 그 물체만의 고유한 진동수를 말한다. 물체를 포함한 시스템의 진동을 이야기 할 때 는 질량, 스프링, 댐퍼 를 이용하여 고유진동수를 구할 수 있다. 하나의 질량과 하나의 스프링을 가진 1자유도 진동 시스템의 경우 다음 식을 이용하여 이론적인 고유진동수를 구할 수 있다.

만약 시스템이 n자유도를 갖는다면 n개의 고유진동수를 갖는다고 볼 수 있다.
하지만 질량, 스프링, 댐퍼로 이루어진 진동 시스템이 아닌 경우, 예를 들어 외팔보와 같은 물체 자체가 질량이며 강성을 갖는 스프링인 경우를 연속체라고 하며 연속체는 다양한 형태로 변형이 가능하며 자유도는 무한하다고 볼 수 있다. 이러한 연속체의 경우 고유진동수 또한 무한개가 존재한다.

참고 자료

- 쉽게배우는 기계진동, 백광현 외 4명, 인터비젼
- 최신기계진동학, 이건복 외 3명 공역, 피어슨에듀케이션코리아
- http://www.radian.kr(일본KYOWA사의 스트레인게이지)