[기계공학실험] 자유도진동계의 자유진동

목차

1. 실험 제목 : 1자유도 진동계의 자유진동

2. 실험 목적

3. 실험 이론
① 진동의 분석
② 1자유도 진동계의 자유 진동
③ 1자유도 진동계의 감쇠 자유진동
④ Fourier Transform
⑤ 실험장치의 구성
1) 가진기
2) 증폭기
3) 가속도계
4) Signal analyzer

4. 실험 과정

5. 실험 결과

6. 토의

7. 참고자료

본문내용

1. 실험 제목 : 1자유도 진동계의 자유진동

2. 실험 목적
하나의 스프링으로 구성된 간단한 1자유도 진동계의 자유진동의 특성에 대해 알아본다. 1자유도 진동계는 진동의 기초가 되는 부분이다. 이번 실험에서는 진동계를 자유진동 시켜 얻는 측정 가속도 시간 데이터를 Fourier Transform을 통해서 고유 진동수를 구하고 주어진 물성치로부터 스프링 상수 K값 구하고자 한다. 이때 스프링의 질량을 고려해 보고 감쇠계수에대해서도 생각해 본다. 이렇게 얻는 스프링 상수를 이용하여 실험에 사용한 스프링의 재질에 대해서도 생각해 본다.

3. 실험 이론
① 진동의 분석
일반적으로 진동은 진폭-시간 또는 진폭-주파수 관계로 나타낸다. 대게 진폭-시간의 관계로 나타내지만 이 경우 복잡한 진동 신호의 경우 그 구성 주파수와 진동을 방생시키는 주파수를 찾는 것은 매우 어렵다. 따라서 이 관계를 진폭-주파수로 변환시켜 관찰하는데 이처럼 진동신호을 각각의 주파수 성분으로 분리하는 것을 주파수 분석이라고 한다. (주파수 성분으로 분리하는 것을 Fourier Transform이라 한다.) 이 주파수 분석은 진동 해석의 기본적인 기술이다.

참고 자료

기구학, Joseph Edward Shigley, McGraw-HILL. 1997년, 초판
진동학의 기초, 곽문규, 반도출판사, 1996년, 초판
기계공학실험, 기계공학실험교재편찬회, 문운당, 1999년
기계진동 이론과응용, Thomson, 사이텍미디어, 1998년, 4판