보의진동실험(modal testing)

소개글

구조진동학에서 나오는 보의진동과 그에 따른 고유진동수(주파수)를 구해보는 실험입니다
실험에서 나온 데이터를 메틀렙 에서 읽어서 그래프를 그린후 작성한 것입니다
물론 고찰까지 확실하게 들어 있습니다
1~5차 모드까지 책정한 실험입니다 즉,주파수 값이 5개 나오는 실험이죠
*보의 종류는 외팔보입니다
필요로 하는 분들께 도움이 되었으면 좋겠네요 ^^

목차

1. 개 요

2. 실습보고서

본문내용

실험 목적
modal testing을 통해 시편의 탄성계수를 추정한다.

고 찰
이번 실험은 시편에 가해진 진동을 가속도 센서를 이용해 측정하여 탄성계수를 구하고 오일러 공식을 이용한 이론적인 고유주파수와 비교해 보는 시험이었습니다.

진동은 총 5회에 걸쳐 주었으며 각각의 고유주파수는 20~1148 Hz의 범위를 갖는 것을 확인 할 수 있었습니다.

우선 실험으로 얻은 고유주파수는 그래프해석을 통해 산출한 뒤 주어진 식을 통해 각 모드별 탄성계수를 계산해보니 기존에 알고 있던 탄성계수와 근소하지만 오차가 있었습니다. 또한 알고 있던 탄성계수를 이용해 모드별 고유주파수를 구하는 것과 실험을 통해 얻은 고유주파수를 비교해보면 역시 약간의 차이를 보였습니다.
그래프에서 1차,3차,5차 모드 후에 일그러짐을 발견할 수 있는데,만약 실험이 완벽하게 진행이 되어 데이터 값이 올바르게 나왔다면 그래프에서 튀는 부분이 곡선에 가깝게 나오거나 피크주파수만 표시되게 나왔을 것입니다.

이론상 주파수와 실재실험 주파수의 차이는 이론주파수는 탄성계수를 고정된 일정 값으로 주고 계산해서 나온 값이고, 실험주파수는 나온 탄성계수의 수치가 정확하게 일치하지 않아 평균을 낸 값이기 때문에 두 값에는 차이가 생기게 됩니다.
또한, 센서의 무게는 보통 시편의 무게의 1/10 이하여야 합니다. 따라서 센서의 무게에 의해 시편이 초기 질량보다 1/10 만큼 질량이 늘어나게 되고 이로 인해 값에 영향을 주었을 것입니다.

참고 자료

없음