[공학]진동 절연 설계

소개

가능한 한 작게 진동하거나 최소한도로 진동진폭이 작아지도록 시스템을 설계하기 위해 진동절연 시스템을 설계해 본다.

목차

1. 설계목적
2. 설계대상
3. 설계시스템파악
4. 이론식
5. 이론식에 따른 계산과정
6. 검토 및 고찰

본문내용

1. 설계 목적
진동체로부터의 진동을 피대상물에 원하는 만큼 제어하여 줄여줄 수 있는 절연체를 설계할 수 있다.

2. 설계 대상
산악자전거를 설계 대상으로 선정하였으며, 특히 안장부분을 설계의 주 대상으로 선정하였습니다. 산악자전거는 산길의 울퉁불퉁한 길을 지속적으로 달려야하는 특징이 있습니다. 이를 절연시켜주는 시스템을 설계 대상으로 선정하였습니다.
3. 실계시스템 파악

① 자전거의 속도 : 20Km/h
(산악자전거의 경우 평균 20Km/h의 속도로 달린다고 가정)
② 산길의 굴곡은 일정하다고 가정
(진폭 0.1m라 가정)
③ 타고 있는 사람의 몸무게는 75kg
④ 자전거 자체의 무게는 무시한다.
⑤ 요구하는 안장의 변위는 0.05m로 정했다.

6. 검토 및 고찰
- 산악지형은 노면이 고르지 못하여 MTB를 통해 운전자에 전해지는 진동이 심하다. 따라서 운전자가 장기간 운전 시 가질 수 있는 피로감을 덜어주기 위해 고가의 MTB에서는 절연기를 채택하고 있다.
- 우리는 이번 설계실험을 통하여 MTB에 실제 사용되고 있는 절연기를 모델링 하였으며 최적의 감쇄를 위해 , 값을 결정하였다.
- 도출된 , 의 값의 정확성 유무와 실제 제작 가능한지는 확실하지 않음.
- MTB안장에 사용된 절연기의 경우처럼 우리 생활 주변 차량, 철도, 항공기, 케이블카, 등에서는 절연기를 쉽게 찾아볼 수 있다. 최적화된 설계는 진동을 줄이는데 효율을 높이고 탑승자의 안락함과 안전을 보장할 수 있다.

참고자료

· 최신기계진동학 이건복 外 3명 공역 (2002년)
· MATLAB 입문과 활용 김용수 저 (2004년)