기계공학실험 보고서(6. 진동 실험)

목차

1. 강체-스프링계의 자유진동
1)실험 결과
2)실험 고찰

2. 강체-스프링계의 자유감쇄진동
1)실험 결과
2)실험 고찰

3. 강체-스프링계의 강제감쇄진동
1)실험 결과
2)실험 고찰

본문내용

이번 실험은 실험1에 damper를 추가하여 진동을 감쇄하여 정지시키는 실험이다. 실험1과 실험2의 진폭 변화의 차이를 보면, 실험1은 원래 진폭의 변화는 없어야 되지만 마찰력에 의해 감소하는데 그 변화량은 실험2의 변화량 보다 매우 적다. (실험1은 진폭이 거의 0이 될 때까지 16.5초가 걸리지만 실험2에서는 6.9초 밖에 걸리지 않았다.) 이것은 Damper가 얼마나 효과적으로 감쇄현상을 일으키는지 단적으로 보여준다. 실험에서 구한 은 0.0213 수준으로 매우 적은 값이다. 이것은 critical damping coefficient()에 비해 현재 사용하고 있는 c의 값이 매우 적음을 알 수 있다. 이로 인해 진동의 모양은 under-damped oscillation을 나타낸다. 그 이유는 진동이 빠른 속도로 감쇄가 되지 못한다는 것이다. 이보다 더 높은 값을 가지는 damper를 사용한다면 진동은 더 빠르게 감쇄를 일으킬 것이고 over-damped vibration의 모양을 나타낼 것으로 예상된다. 만약 Damper가 의 값을 가진다면 진동은 가장 빠른 속도로 감쇄를 할 것이다. 이번 실험을 통해 진폭의 변화 비율을 통해 변화량 를 구하고 감쇄하는 정도를 나타내는 damping ratio()를 구하였다. 이러한 활동을 통해 설계를 함에 있어서 반응의 진동 형태를 관찰하고 그에 맞게 damper의 양을 늘릴지 줄일지 결정할 수 있을 것이다.

<중략>

일반적으로 진동은 회전이나 왕복운동을 하는 물체들에서 불균형한 힘들과, 기계 부속품들 사이에서 발생되는 마찰, 회전 접속, 제작상의 공차 및 여유 부분에 의한 동역학적 영향으로 인해 발생된다. 이러한 진동은 때에 따라 사람이나 물건에 직접적으로 영향을 미칠 만큼 큰 경우도 있으나 때로는 무시할 만한 작은 진동이 발생되는 경우도 있다.

참고 자료

없음