진동(비틀림) 실험 보고서 [A+]

소개글

"진동(비틀림) 실험 보고서 [A+]"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 이론
2. 실험 방법
3. 실험결과
4. 실험결과 분석 및 고찰
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험 이론
#실험목적
선박 엔진의 축계, 자동차의 크랭크 축이나 헬리콥터 블레이드에서는 비틀림 운동이 발생하게 된다. 이로 인하여 비틀림 진동이 발생하게 되며 비틀림 진동에 따른 고유진동수를 계산하는 일은 축의 공진과 과도감쇠 등을 방지하기 위해 중요한 일이다. 만약 축계의 비틀림 고유진동수와 엔진의 고유 진동수가 일치하는 경우 동력전달에 문제가 생길 수 있다. 단순한 형상의 봉에 대한 비틀림 고유진동수에 대해 이론적인 계산과 실험 데이터를 이용하여 이를 증명하고 비틀림 진동에 대해 이해하는 것을 목표로 한다.
#실험이론 – 비틀림 진동
가늘고 긴 물체에 비틀림을 작용시키면 비틀림 각이 생기고, 그에 비례하는 복원력이 작용하는데 이 복원력에 의한 진동이 비틀림 진동이다. 고정축 주위로 회전하는 물체 대해서는 이러한 비틀림이 발생하게 되고 오일러 제 2법칙에 따라서 물체의 질량중심에 대한 회전축 주위의 토크의 합은 질량의 각운동량의 변화율과 같아야 한다. 이를 이용하여 운동방정식으로 세워보도록 하자.
옆의 그림은 일자유도계 모델과 자유물체도를 표현한 것으로 먼저 등가 비틀림 스프링 상수는   (G는 전단계수를, J는 축의 면적관성모멘트를 나타내는 것으로   로 표현할 수 있고, l은 원판의 길이, d는 직경,  는 질량 관성 모멘트를 의미)이다. 또한 면적관성 모멘트를 대입하여 정리하면   으로 표현할 수 있다.

참고 자료

기계진동학 코어(3판), 남동호 외 4명, 2021.02.01. , pp72-73 (비틀림진동)
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%B9%84%ED%8B%80%EB%A6%BC_%EC%A7%84%EB%8F%99 (비틀림진동), 2021.05.07.