진동및메카트로닉스 현과판의진동 실험 보고서

소개글

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목차

1. 실험목적
2. 실험이론
3. 실험도구
4. 실험순서(현 진동)
5. 실험순서(판 진동)
6. 실험결과
7. 비고 및 고찰

본문내용

실험목적
1.현과 판의 고유진동수와 고유 진동모드를 측정
2.연속계의 진동에 대해서, 실험을 통해 대략적인 이해
3.현의 고유진동수와 고유진동모드를 측정을 통해 확인
원판의 고유진동수와 고유진동모드를 측정을 통해 확인
사각판의 고유진동수와 고유진동모드를 측정을 통해 확인

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.

(2)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. 그리고 고유 진동수들과 모드들을 구분할 때는 고유 진동수가 가장 작은 것으로부터 차례를 붙여서 첫째 고유 진동수 및 첫째 모드, 둘째 고유 진동수 및 둘째 모드와 같이 부른다.
계산된 모드 형상을 파악함으로써 설계에 영향이 큰 고유진동수와 반대로 작은 고유진동수를 파악할 수 있다. 이를 통해 기계설계를 함에 있어서 기계가 공명에 의해 파괴되거나 파손되는 가능성을 낮춘다.

(3) 연속계
한정된 자유도를 갖는 진동계를 이산계라 하는 반면에, 위 그림처럼 질량 및 강성의 개수가 점점 증가하여 궁극적으로 무한대의 DOF를 갖는 진동계를 연속계라고 한다. 이산계에서 질량, 강성 및 변수가 한 점에 집중되어 있어서 모든 질량에 번호를 부여했던 것과는 달리, 연속계에서는 이들이 수많은 위치에 분포되어 있기 때문에 분포된 질량 위치를 기술하기 위한 공간 좌표가 필요하다.

참고 자료

없음