기계공학실험2 [A+인증] Critical Velocity 보고서

소개

"[실험2 A+ 인증] 기계공학실험2 Critical Velocity"에 대한 내용입니다.

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목차

1. 실험 요약
1.1 실험 목적
1.2 결과 개요

2. 실험 결과
2.1 실험결과
2.2 용어정리

3. 고찰

4. 참고문헌

본문내용

1. 실험 요약

1.1 실험 목적

모터, 엔진, 발전기 등과 같이 회전 운동을 하는 회전축계의 기계시스템에 대해서, 특정 회전수에서 축의 진동이 과도하게 발생하는 이유가 무엇인지 실험을 통해 알아본다. 이 실험을 통하여 공진이 발생하는 과정을 확인하고, 축과 베어링 장치에서 하중이 가해지는 상태에 따라 critical speed(임계 속도)가 어떻게 달라지는지 알아보며, 이로부터 실제로 기계 설계 시 어떻게 적용을 하는지 고려해본다.

1.2 결과 개요

하중이 없을 때와, 하중이 1/2 지점에 위치해 있을 때, 하중이 1/4 지점에 위치해 있을 때의 실험 측정값과 이론값의 Critical velocity와 오차율을 아래의 표에서 확인할 수 있다. critical velocity는 하중이 없을 때가 가장 컸으며 다음으로 하중이 1/4 지점에 위치할 때가 컸으며 하중이 1/2 지점에 위치할 때가 가장 작았다.

<중 략>

② 단순 조화 운동

단순 조화 운동은 스프링-질량으로 이루어진 시스템의 운동을 의미한다. 일정한 주기로 같은 운동을 무한히 반복한다. <그림 1>에서 점성 c가 없는 시스템에서의 운동이며 대표적으로 용수철 운동을 단순 조화 운동의 예시로 들 수 있다.

③ 강제 진동

강제 진동은 단순 조화 진동과 달리 시스템에 외력을 가하여 질량의 응답이 진동 시스템과 외부의 힘이 어우러져 진동하는 형태를 의미한다. 강제 진동의 경우에서는 가해지는 구동주파수가 물체의 고유진동수와 같아지면 진폭이 증가하는 공진현상이 발생하게 된다.

④ 비감쇠 진동

비감쇠 진동은 스프링-질량으로 구성된 시스템의 운동을 의미한다. <그림 1>에서 c가 없는 경우에 해당하며 비감쇠이므로 에너지 소모가 없기 때문에 같은 진폭과 주기로 계속되는 진동을 하게 된다.

⑤ 강제 감쇠 진동

강제 감쇠 진동은 외력이 가해지는 강제 운동 시스템에서 damper를 추가한 형태의 운동을 의미한다.

참고자료

· Critical Speed 교안, 단국대학교 기계공학과
· Daniel J. Inman, 『최신기계진동학 4th edition』, 황재혁이건복정태건임병덕안찬우 옮김, PEARSON, p4
· Daniel J. Inman, 『최신기계진동학 4th edition』, 황재혁이건복정태건임병덕안찬우 옮김, PEARSON, p9
· Daniel J. Inman, 『최신기계진동학 4th edition』, 황재혁이건복정태건임병덕안찬우 옮김, PEARSON, p110~p113
· Daniel J. Inman, 『최신기계진동학 4th edition』, 황재혁이건복정태건임병덕안찬우 옮김, PEARSON, p121~p127