자동차융합실험 레포트 진동신호 측정 및 주파수 실험

소개

국민대학교 자동차융합대학 필수과목 자동차융합실험의 보고서입니다.
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목차

1. Input/Output, FRF Magnitude, Coherence의 그래프를 그리시오. (3번째 실험 기준)

2. 주파수 응답 함수(FRF) 에 대해서 조사하시오.

3. FRF와 Input/Output data의 그래프를 참조하여 실험의 결과가 선형시스템의 특징(Homogeneity, Reciprocity)을 만족하는지 논하시오.
1) 곱 법칙(Homogeneity) 만족 여부(B지점 타격, 1번 실험기준)
2) 상호성(Reciprocity) 만족 여부(1_A_3실험 FRF, 1_B_3실험 FRF 기준)

4. 실험 결과 내에 편차(실험 간에 데이터가 일정하지 않다면) 의 원인에 대해 적으시오.
1) Impulse 하중의 부정확함으로 인한 오류
2) 고무줄로 고정된 실험 장치로 인한 오류
3) 많은 선으로 연결된 장비로 인한 오류
4) 외부 환경으로 인한 오류
5) 제원 값의 신뢰구간과 누적 실험으로 인해 변한 제원 값으로 인한 오류
6) Trigger level 조정으로 인한 오류
7) 가속도계 고정 불안정으로 인한 오류
8) 장비 자체 결함으로 인한 오류

5. 진동 신호의 측정과 주파수 분석이 실제 산업에서 쓰이는 예를 찾으시오.

6. 고찰
1) 결과분석
2) 오차 줄이기 위한 방법
3) 실험 마치고 난 후 생각

본문내용

1)Impulse 하중의 부정확함으로 인한 오류

실험 과정에서 가장 중요한 과정은 사람이 직접 임팩트 해머를 가지고 시편에 Impulse 하중을 가하는 과정이다. 따라서 이 과정은 아주 짧은 순간에 빠르게 이루어져야 하며, 이 임팩트 해머는 시편에 Impulse 하중을 가하자마자 사라져야한다. 하지만 사람이 진행하기 때문에 이상적으로 Impulse 하중을 가할 수 없다. 따라서 임팩트 해머와 시편의 접촉 시간도 이상적으로 짧을 수 없으며, 그로 인해 정확한 Impulse 하중이 가해질 수 없다. 따라서 시편에 정확한 Impulse 하중이 가해지지 않았으며, 이 때문에 오차가 발생하였다.
또한 이상적인 실험 결과를 위해서는 A지점, B지점 모두 같은 지점에 하중이 가해져야 한다. 하지만, 이 또한 사람이 실험하는 것이다 보니 정확하게 같은 지점에 하중이 가해지지 않았다. 이러한 원인이 정확한 결과를 만들어 내지 못하고 오차를 발생시켰다.

2)고무줄로 고정된 실험 장치로 인한 오류

실험장치는 그림에서 보듯 고무줄로 연결된다. 이 고무줄은 Impulse 하중을 받은 시편이 감쇠되어 시편을 정상상태로 진행되도록 한다. 따라서 이 고무줄은 가해진 Impulse 하중과 관련하여 감쇠하는 역할 외에는 아무런 영향을 끼치면 안된다. 하지만 고무줄은 탄성이 있는 물체이다. 따라서 시편의 질량으로 인해 고무줄은 인장하게 되고, 훅의 법칙이 작용하게 된다. 따라서 Impulse 하중을 받게 되면, 이 고무줄은 원래의 주 목적인 감쇠역할 뿐만 아니라 탄성체로서의 역할도 하게 된다. 따라서 시편이 정상상태로 가는 시간을 변화시킨다. 따라서 이는 실험 결과에서 오차가 발생하는 원인이 되고 특히 Output data 값을 변경시켰을 것이다.

참고자료

· 주파수 전달함수 검색
· 고려대학교 기계공학과 수업 자료 http://220.68.68.1/download/ee/chapter%209.pdf
· 푸리에 변환 검색
· 네이버 전기용어 사전 : 푸리에 변환
· https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=597869&cid=42340&categoryId=42340
· 이언 스튜어트, 사이언스북스, 세계를 바꾼 17가지 방정식
· 선형시스템의 특징 검색 정보통신기술용어해설
· http://www.ktword.co.kr/abbr_view.php?m_temp1=2632
· trigger level 검색
· 네이버 생물용어 사전 :
· https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=941819&cid=47339&categoryId=47339
· 진동 분석 및 주파수 분석 사례 검색
· 박동철 현대자동차 연구위원 자동차의 소음진동개발 방향
· 김동준, 김휘재, 박노철,(2019).차량 내 장착되는 부품에서 발생하는 진동 현상 분석. 한국소음진동공학회 학술대회논문집,(),214 214.
· 황보석,천성용,강소영,이찬수,(2013).음악의 주파수 분석을 이용한 조명 제어. 멀티미디어 학회 논문지 제16권 제11호