[A+] 응용공학실험 보의 진동모드 및 공진실험

소개글

"[A+] 응용공학실험 보의 진동모드 및 공진실험"에 대한 내용입니다.

목차

Ⅰ. 서론
1. 실험목적
2. Cantilever beam으로 모델링이 가능한 구조물
3. 측정값
4. 이론 전개
5. 이론적 결과해석

Ⅱ. 본론
1. 실험장치 및 구성
2. 실험방법
3. 실험결과
4. CATIA를 이용한 보의 진동모드 분석
5. INVENTOR를 이용한 보의 진동모드 분석
6. ANSYS를 이용한 보의 진동모드 분석

Ⅲ. 결론
1. 결과분석
2. 오차원인
3. 결과고찰

본문내용

1. 실험 목적
- 구조물에서 하중을 담당하는 1차원 부재의 대부분은 보이다. 그 중에서 가장 많이 사용되는 보의 형태는 외팔보이다. 항공기의 날개나 탱크의 포신 등 많은 구조물을 외팔보로 모델링할 수 있다. 하중을 받는 외팔보의 진동은 필연적이며 이 진동을 이해하고, 제어하는 작업은 진동 엔지니어의 매우 중요한 과제중의 하나이다. 본 실험에서는 외팔보의 진동특성을 실험하고 파악하고 이론적 해석결과와 비교한다. 그리고 공진현상에 대해 관찰 해본다.

2. Cantilever beam으로 모델링이 가능한 구조물
①도개교

영국의 ‘타워 브릿지(tower bridge)’의 도개교는 내려져 있을 때, 다리의 한쪽은 고정되어 있는 cantilever beam으로 모델링 가능하다.

②타워 크레인

T형 타워크레인의 중심은 고정축이며 화물을 들어올리는 끝단은 자유단으로 구성되어 있다. 바람에 의한 공진 방지를 위해서나 화물을 들어올리는 끝단에 하중이 가해져서 크레인 런웨이(팔 부분)가 휘어질 때 cantilever beam 모델링을 이용할 수 있다.

③탱크의 자주포

자주포의 한쪽은 탱크에 고정되어 있고, 한쪽은 자유단으로 되어 있다. 포신에 작용하는 하중이 분포하중으로 작용하는 것으로 모델링 된다.

④항공기의 날개

항공기의 날개의 한쪽은 동체에 고정되어 있고, 끝은 자유단으로 되어 있다. 따라서 고정단 부분의 휨 모멘트와 전단력을 이용해 하중을 견디게 설계된다. 또한, 엔진에 동력이 가해지거나 또는 바람에 의해서 날개에는 진동이 발생하는데, 이때도 cantilever beam 모델링이 적용된다. 비행 속도가 느릴 때는 날개에 생기는 미소한 교란에 의해 생기는 진동은 진동에 따라 일어나는 공기의 힘에 의해 감쇠된다. 그러나 속도가 빨라지면 날개의 진동은 커지며, 이로 인한 공기의 힘이 날개에 진동을 일으키게 되어 진동은 더 커지게 된다.

참고 자료

없음