실험보고서 - 기초 진동 실험

소개글

만점짜리 실험보고서 입니다. 해당 과목 수강당시 보고서 6개중에서 5개를 만점받고 하나만 3점 감점을 받았었습니다. (논문이 아닌 실험 보고서입니다.)

- 실험이라는것이 매번 할때마다 결과가 틀리고 포커스를 맞춰야할 부분이 달라지는 점 꼭 염두해 두시고 베끼기보다는 참고용으로 사용하시길 추천드립니다. 교수님들은 학부생을 몇십년 상대해오신 분들이라 다 아십니다.

- 개인적인 참고자료만 허용하며 개인적인 배포를 절대 금지합니다! 본문의 그림은 대부분 직접 제작한 그림입니다.

목차

1. 연구목적
2. 연구 내용 및 이론적 배경
3. 연구 장치 및 방법
4. 연구 결과 및 고찰
5. 결론

본문내용

1. 연구목적
높은 생산성과 경제적 설계는 기계 구조물의 경량화를 통한 빠른 작동 속도와 재료의 효율적인 사용을 만족시키도록 요구한다. 이러한 경향으로 인해 기계가 작동하는 동안 공진은 더욱 빈번히 발생하며 계의 신뢰성은 떨어지게 된다. 따라서 적절한 안정성을 보장하기 위해서는 기계와 구조물의 진동 특성에 대한 주기적인 측정이 필수적이며 고유 진동수의 측정은 부근에 위치한 기계류의 공진 조건을 피하기 위한 작동 속도를 선정해야 한다[3].
진동(vibration)은 질량과 탄성을 가지는 물체에서 쉽게 발생한다. 따라서 물체 또는 구조물이 가지는 대표적인 진동 특성인 고유 진동수나 감쇠 고유 진동수의 분포를 정확히 알면 구조물의 상태를 이해하는데 큰 도움이 된다. 연구자들은 이러한 내용을 바탕으로 고유 진동수나 감쇠 고유 진동수를 정확히 계산하기 위해 연구를 꾸준히 진행해왔으며 본 연구에서는 결과데이터들을 사용해 감쇠 고유 진동수를 계산 및 비교 검토한다[1].
진동 현상은 탄성체가 정적 평형 위치를 벗어났을 때 가지게 되는 퍼텐셜 에너지와 탄성체가 가지는 운동에너지가 상호 교환되는 작용에 의하여 발생하게 된다. 존재하는 모든 물체는 외부에서 자극을 받을 경우 앞서 말했듯이 고유한 진동 특성을 가지고 진동하게 된다. 본 연구에서는 질량체가 달린 외팔보로 구성된 구조물의 충격 가진 연구를 통해 계의 진동 특성을 해석하고, 진동의 기초 개념을 습득하도록 한다. 이렇게 진동 특성을 정확히 분석하는 것은 계의 성능 및 효율에 대한 이해도를 높여준다[2].

2. 연구 내용 및 이론적 배경
연구에 들어가기 앞서 연구자들은 기본적인 진동의 특성에 대해 숙지할 필요가 있다. Fig1의 왼쪽은 강성계수가 E인 외팔보와 외팔보 끝단에 부착된 질량m의 모습을 보여주며 모두 질량(mass)를 가지고 있다.

참고 자료

이상진, 2019, 등기하개념을 이용한 평면구조물의 자유진동해석. 대한건축학회 논문집 - 구조계, pp171-182.
강상욱, 학부생을 위한 기계 진동학 입문, 한성대학교출판부, 2015,pp1-12
Singiresu S. Rao, 기계진동학 4판, Pearson, 2004년, pp767