Natural frequency & Added mass(해양실험 5주)

목차

1. 실험목적

2. 실험내용

3. 실험 관련 이론
3.1 공기 중 고유진동수
3.2 유체 내 고유진동수

4. 실험 장비 및 방법
4.1 실험 장비
4.2 실험 방법

5. 실험결과
5.1 Data
5.2 스프링 강성 계수
5.3 실린더 Added Mass

6. 느낀점 및 고찰

References

본문내용

1. 실험 목적
유체 속에서 가속하는 물체는 물체 주위의 유체를 추가로 가속하기 위해 유체에 힘을 가하게 되며, 작용반작용 법칙에 의해서 그에 해당하는 유체력을 물체가 받게 된다. 이를 Added Mass라고 하며, 유체에서 운동하는 물체에 대한 운동해석 필수적으로 고려해주어야 한다. 본 실험에서는 6자유도 운동 중에 Heave의 Natural Frequency를 측정한다. 이후 자유수면의 존재로 인해 Added Mass와 Restoring에 의해 어떻게 Natural Frequency가 변하는지 관측한다.

2. 실험 내용
본 실험에서는 스프링과 물체로 이루어진 1자유도계 시스템을 공기 중에서의 고유주기를 측정하여 스프링의 강성을 구하고, 수중에서의 고유주기를 측정하여 Added Mass를 구한다. 이를 통해 유체 속에 가속하는 물체는 물체 주위의 유체를 추가로 가속하기 위한 힘을 필요하다는 것과 물체가 유체력을 받게 되는 것을 확인한다.

3. 시험 관련 이론
3.1 공기 중 고유진동수
물체의 질량과 강성에 의존하여 나타나는 그 시스템의 고유한 진동수이다.

참고자료

· 부산대학교 해양공학실험실 (2016). 운동해양실험 강의노트.
· Erwin Kreyszig (2012). Kreyszig 공업수학[Advanced engineering mathematics(10th Ed.)], 김순자, 심형보, 이상구 (역), 서울: 범한서적 (원전은 2012에 출판).