[기계항공공학부 실험]Vibration Experiment (진동 중간보고서)

소개

기계항공 실험 진동 중간보고서 입니다.
총 26장입니다.

목차

1. 실험에서 구한 각 빔의 주파수 응답곡선을 도시하여라. 또한, 각 좌표축의 이름을 명시하고, 공진 주파수를 표시하여라. (단, y축의 scale은 20log10| magnitude |)
1.1 Beam의 주파수 응답 곡선
(1) Frequency Response Function of Beam 1
(2) Frequency Response Function of Beam 2
(3) Frequency Response Function of Beam 3
(4) Frequency Response Function of Beam 4
(5) Frequency Response Function of Beam 5
(6) Frequency Response Function of Beam 6
(7) Frequency Response Function of Beam 7
(8) Frequency Response Function of Beams

1.2 Absorber의 주파수 응답 곡선
(1) Frequency Response Function of Absorber A
(2) Frequency Response Function of Absorber B
(3) Frequency Response Function of Absorber C
(4) Frequency Response Function of Absorber D
(5) Frequency Response Function of Absorber E
(6) Frequency Response Function of Absorbers

2. 실험 결과를 이용하여 각 빔의 등가 시스템(1 자유도계 질량-스프링 시스템)을 구하여라.

3. 그림 1-(b)에 나타낸 주 시스템과 흡진기 응답을 각각 다음과 같이 나타낼 경우,
을 다음 변수의 함수로 나타내어라.

4. 각 빔에 적절한 흡진기를 설계하여라.

5. 설계한 흡진기를 각 Beam에 장착하였을 때의 주파수 응답곡선 을 도시하고, 각 응답곡선에 공진 주파수를 나타내어라. X1 은 주 시스템의 응답, X2는 흡진기의 응답, F1은 가진력이다. (주: 시스템의 각 빔에 적당한 흡진기를 하나씩 만 설계하면 된다. Y축은 20log| | 와 20log| |)
(1) Frequency Response Function of Absorber B on Beam 1
(2) Frequency Response Function of Absorber C on Beam 2
(3) Frequency Response Function of Absorber C on Beam 3
(4) Frequency Response Function of Absorber D on Beam 4
(5) Frequency Response Function of Absorber E on Beam 5
(6) Frequency Response Function of Absorber E on Beam 6
(7) Frequency Response Function of Absorber E on Beam 7

6. Discussion
6.1 실제질량과 등가질량의 비교
6.2 고유주파수에 대한 논의
6.3 이론 값과 실험값의 비교.

본문내용

1. 실험에서 구한 각 빔의 주파수 응답곡선을 도시하여라. 또한, 각 좌표축의 이름을 명시하고, 공진 주파수를 표시하여라. (단, y축의 scale은 20log10| magnitude |)

1.1 Beam의 주파수 응답 곡선
각각의 Beam에 대한 주파수 응답 곡선에서 Beam의 고유 주파수를 찾는다. 이때 각 빔의 주파수 응답과 주축의 주파수 응답을 비교하여 살펴 보아 그 차이가 가장 큰 Peak 값이 그 Beam의 고유 주파수라고 할 수 있다. 따라서 Beam의 주파수 응답 곡선과 주축의 주파수 응답 곡선의 그래프를 함께 그리면 효율적으로 고유 주파수를 찾을 수 있다.
밑에 도시된 Matlab graph에서 응답 곡선은 두 개인데 그 중에서 파란색 선은 우리가 측정하고자 하는 각 Beam의 FRF이고, 초록색 선은 주축 상단 (원형 연결 봉) 의 FRF이다.
X축은 Frequency(w, 단위: Hz)로 Y축은 Magnitude(단위: dB)로 나타내었다.
Y축의 Magnitude는 신호 분석기(Dynamic Signal Analyzer)를 통해 얻은 magnitude값을 변환하여 얻은 값이다.
Magnitude = 20log10| magnitude |
따라서 Magnitude는 dB단위가 된다.

(1) Frequency Response Function of Beam 1
첫 번째 Beam의 주파수 응답 곡선을 살펴보면 Magnitude의 값이 주축의 진동에 의해서 일정한 Peak를 나타낸다는 것을 알 수 있다. 이를 고려하여 다른 주파수 영역에 비해 두드러진 Peak를 나타내는 점을 찾아서 공진 주파수를 구할 수 있었다. 두드러진 Peak가 여러 부분에서 나타났을 때에는 같은 주파수 범위에서 beam은 위로 Peak를 Top은 아래로 Peak를 나타나는 부분을 기준으로 했다. 그렇게 선택한 이유는 실험기기의 특성 때문이다. 우리 실험의 경우 실험기기가 가진기 위에 놓여 있기 때문에 beam과 input단자가 상대변위를 가질 수 있다.

참고자료

· 없음