[응용공학실험]외팔보의 진동모드 및 공진

소개글

"[응용공학실험]외팔보의 진동모드 및 공진"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 장치
4. 실험 방법
5. 주의 사항
6. 실험 결과
7. 토의 사항
8. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
외팔보는 항공기 날개, 로봇 팔, 우주 구조물 등과 같은 많은 시스템의 기본이 되는 구조물이다. 이러한 외팔보의 진동실험을 통하여 진동현상(고유진동수 및 진동모드)에 대한 이해와 실험 모드해석 개념을 습득하고 이론적 진동해석 결과와 비교 분석하는 것을 목적으로 한다. 또한 특정주파수(고유진동수)에서의 공진현상을 관찰함으로써 진동저감 기술의 개념을 정립하고자 한다.

2. 실험 이론 및 원리
가. 실험 배경
구조물에서 하중을 담당하는 1차원 부재의 대부분은 보이다. 그 중에서 가장 많이 사용되는 보의 형태는 외팔보이다. 외팔보는 한쪽 끝은 고정되고 다른 쪽 끝은 자유로운 보이며 고정단에 발생하는 모멘트와 전단력을 통해 하중을 지지한다. 항공기의 날개나 탱크의 포신 등 많은 구조물을 외팔보로 모델링할 수 있다. 하중을 받는 외팔보의 진동은 필연적이며 이 진동을 이해하고, 제어하는 작업은 진동 엔지니어의 매우 중요한 과제중의 하나이다. 본 실험에서는 외팔보의 진동특성을 실험으로 파악하고 이론적 해석결과와 비교한다. 이러한 공학실험을 통해 보의 진동특성을 파악하게 되고, 진동의 중요성, 공진의 중요성을 체험하게 된다. 본 실험을 통해 보의 진동특성을 파악하게 되고 , 진동의 중요성 , 공진의 중요성을 체험한다. 실험을 실시하기 전에 먼저 보의 진동운동 방정식을 배우게 되며, 이론적인 보의 고유진동수 및 진동모드를 배움으로서 진동 엔지니어의 매우 중요한 과제중 하나인 진동을 이해하고 제어하는 작업을 통해 엔지니어적 자질을 키우도록 한다. 진동실험을 수행하는 실험장치의 구성과 원리를 알고 실험을 실시한다. 실험 후에는 이론적 결과와 실험결과를 비교해보고 결과를 비교 및 분석하고 이론적 결과와 실험결과가 다른 이유 또한 생각해 본다.

나. 외팔보(cantilever beam)
외팔보는 보의 한쪽 끝만 고정되어 있고 다른 끝은 자유단으로 나타낸다.
항공기의 날개나 탱크의 포신 등 많은 구조물을 외팔보로 모델링할 수 있다. 하중을 받는 외팔보의 진동은 필연적이며 이 진동을 이해하고, 제어하는 작업은 진동 엔지니어의 매우 중요한 과제중의 하나이다.

참고 자료

응용 공학 실험 - 한국 항공대학교 출판부
Aircraft structures - T.H.G Megson