충격해머를 이용한 빔의 자유진동모드 해석 보고서

목차

1. 주파수 응답함수 한 개에 대해서 주파수를 x축으로 하여 그래프를 그리고 고유진동수를 분석하시오.

2. Nyquist 선도

3. 각 빔의 고유진동수 분석, 이론 내용과 비교하시오.

4. 가속도계의 영향, 고유진동수, 모드형상에 대해서 논하라.
1) 가속도계의 영향
2) 고유진동수
3) 모드형상

5. 경계조건의 영향에 대해서 논하라. 고유진동수, 모드형상

6. 빔의 재질의 영향에 대해서 논하라.

7. Labview의 데이터 출력 알고리즘을 흐름도로 표현 및 각 데이터의 의미 분석

8. 참고문헌

본문내용

4. 가속도계의 영향, 고유진동수, 모드형상에 대해서 논하라.
1) 가속도계의 영향
가속도계는 응답을 측정하기 위한 변환기 중의 하나로 사용범위가 매우 광범위하다. 가속도계는 부착된 곳의 가속도에 비례하는 전기적 출력을 내보낸다. 이번 실험에서 사용된 가속도계는 전단형 가속도계이다. 전단형 가속도계는 가속도계의 운동이 압전소자에 전단력으로 작용하게 되어 있다. 이번 실험에서 우리는 빔의 한 쪽에 왁스를 이용하여 가속도계를 부착하였다. 근데 가속도계도 질량을 가진 물체이기 때문에, 우리가 실험하는 빔에 가속도계의 질량이 더해진 물체의 고유진동수를 측정하는 실험이었다고 생각해도 무방하다. 물체의 질량과 강성은 고유진동수에 영향을 주기 때문에 이론값과 같은 값이 더더욱 나올 수 없다. 이 요소도 실험값과 이론값이 같지 않은 나오는 이유 중 하나로 생각할 수 있다.

2) 고유진동수
고유 진동수는 진동하는 빠르기를 나타낸다. 즉, 단위시간당 진동한 사이클의 수라 할 수 있다. 한 사이클은 진동을 시작하여 다시 처음 위치로 되돌아오는 것으로 정의한다. 고유 진동수는 물체의 형상, 재질 및 구속조건 등이 정해지면 절대로 변하지 않는 고유한 값이다. 질량과 강성에 의해 고유 진동수가 차이가 난다. 그리고 고유 진동수의 개수는 그 물체의 자유도만큼 존재한다. 하지만 탄성을 지닌 연속체는 무한개의 자유도를 가지기 때문에 무한개의 고유 진동수를 가진다. 고유 진동수는 1차, 2차, 3차 등으로 구분되며, 특히 1차 고유 진동수를 기본 고유 진동수라 한다. 고차로 갈수록 물체가 변형하기 어려운 모양으로 진동하게 되는 진동수를 나타낸다. 감쇠를 고려하지 않고 계산한 고유 진동수를 비감쇠 고유 진동수라 하고, 감쇠를 반영한 고유 진동수를 감쇠 고유진동수라고 한다.

3) 모드형상
외부로부터 동적인 하중을 받아 진동하고 있는 물체의 모양은 물체 고유의 진동 형태들의 조합이다. 여기서 물체 고유의 진동 형태를 전문용어로 모드 형상이라고 부른다.

참고 자료

구글,“Nyquist선도”http://www.ktword.co.kr/abbr_view.php?m_temp1=5258(2017.06.08)
구글, “고유진동수”,http://nfx.co.kr/techpaper/keyword_view.asp?idx=428 (2017.06.08)
구글, “모드형상”,http://nfx.co.kr/techpaper/keyword_view.asp?idx=250 (2017.06.08)
구글, “알루미늄”
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%95%8C%EB%A3%A8%EB%AF%B8%EB%8A%84(2017.06.08)
구글, “경계조건”, http://nfx.co.kr/techpaper/keyword_view.asp?idx=19 (2017.06.08)
네이버, “내셔널 인스트루먼트”, http://www.ni.com/ko-kr.html (2017.06.08)