실험7 기초진동실험(글꼴 나눔글꼴)

목차

1. 실험 목적
2. 실험내용
3. 실험장치 및 실험방법
4. 실험결과
5. 결론 및 고찰
6. 참고문헌

본문내용

2. 실험내용
본 실험에서는 강체보와 스프링, 점성 감쇠기로 구성된 1 자유도 진동구조물의 강제진동 특성을 실험적으로 측정하고 분석한다. 강제진동 실험에서는 보에 설치된 가진 모터를 작동하여 불평형 관성력에 의한 조화가진력을 발생시켜 진동계를 가진시키고, 그에 따른 조화가진 응답을 측정하고 분석한다. 자유진동 실험에서는 고유진동수와 감쇠비를 구하고 직접 측정 데이터로부터 미지의 진동계 파라미터 즉, 질량관성모멘트, 스프링상수, 감쇠값을 구한다. 그리고 강제진동 실험에서는 동확대율(magnification factor) 및 위상각(phase)을 측정하고, 이로부터 고유진동수와 감쇠비를 구한다.

1) 자유진동
자유진동은 가진 모터를 정지 상태에서 강체보에 초기 각변위 와 초기각속도 가 주어질 때 발생하는 진동계의 관성, 강성, 그리고 감쇠값에 의해 결정되는 고유 진동 현상이다.
자유진동 운동방정식은 다음과 같이 주어진다.

<중 략>

(2) 비감쇠, 감쇠 자유진동 실험방법
➀ 감쇠 요인을 제거한 상태에서 힘을 주어 보를 진동시킨다.
➁ 감쇠 요인을 적용한 상태에서 ➀에서 준 힘과 같은 힘으로 보를 진동시킨다.

(3) 강제진동 실험방법
➀ 강체보 진동 실험장치에 원형 종이를 끼우고 고정한다.
➁ 적당한 수준의 속도로 원판을 회전시키고 볼펜을 놓아 위상을 기록한다.
➂ 볼펜을 떼고 1100rpm일 때(공진상태)의 위상을 기록한다.
➃ 중점의 이동 위치를 구하고 관련식으로 데이터를 구한다.

<중 략>

비감쇠 자유진동의 경우에 오차가 약 77.66%정도 나오고 있다. 이는 실험을 직접 진행을 한 것이 아니기에 오차를 논할 수는 없지만, 오차가 큰 원인을 생각해보았다. 이는 크게 2가지로 다음과 같다.
● 공기, 용수철 등의 감쇠효과를 고려하지 않음(즉, 완벽한 비감쇠는 없다.)
● 실험값으로 받은 데이터에 오차가 있을 수 있음

참고자료

· 없음