기초 진동 실험

목차

1. 실험 목적
2. 실험 내용 및 이론적 배경
(1) 실험 내용
(2) 이론적 배경
3. 실험 장치 및 방법
4. 실험 결과
5. 결 론 및 고찰

본문내용

1. 실험 목적
자연계의 모든 물체는 외부에서 자극을 받을 경우 각각 고유한 진동 특성을 가지고 진동을 하게 된다. 따라서 이러한 진동 특성을 정확히 분석하는 것은 계의 성능 및 효율에 큰 영향을 미친다. 본 실험에서는 질량체가 달린 외팔보로 구성된 구조물의 충격가진 실험을 통하여 진동 특성을 해석하고, 진동의 기초 개념을 습득하고자 한다.

2. 실험 내용 및 이론적 배경
(1) 실험 내용
가) 질량체가 달린 외팔보 구조물을 충격 진자로 가진
나) 충격 응답의 신호 처리
다) 결과 분석으로 고유진동수 및 감쇠율 추출

(2) 이론적 배경

meq = m + 외팔보 질량의 1/3 Lumped Parameter System
keq = 3EI/ℓ³
계의 운동방정식
← 외력
가) Free vibration(when f(t)=0)

where : Undamped natural frequency (rad/sec)
: Damping ratio (감쇠율)
( 감쇠 고유진동수 : )
subjected to ,
1) 비감쇠 응답(Ceq=0)

where : Amplitude
: Phase angle

2) 감쇠 응답(Ceq≠0)
ζ < 1 인 (Underdamped)경우

where

Damped natural frequency


Logarithmic decrement
Damped period :

ζ<1 : Underdamped
→ 가장 빨리 진동이 0으로 수렴
ζ=1 : Critically damped
ζ>1 : Overdamped


나) Impulse response(충격 가진 응답)
Dirac delta function

참고 자료

- 최신 기계 진동학 ; Daniel J. Inman
- http://www.google.com