기계공학 진동 설계 텀 프로젝트

소개

물탱크의 기둥의 진동문제를 방지하기위한 설계를 하는 프로젝트 입니다.
미리 제시된 물탱크의 길이와 무게, 외부의 힘등을 고려하여 운동방정식을 세우고 응력와 모멘트를 고려한 식을 계산하고, 마지막 매트립을 통해 식을 구현하여 가장 적절한 물탱크의 치수와 재질을 선정하고 마지막으로 예상되는 비용을 구해보았습니다.

목차

Ⅰ. 설계의 주제 ?

Ⅱ. 설계 Process

Ⅲ. 운동방정식 만들기, 여러 가지 치수를 기호로 정의하기

Ⅳ. 최소 설계 조건을 만족시켜야 한다.
ⅰ. 기둥발생응력 < 재료의 항복강도
ⅱ. 고유진동수 20Hz

Ⅴ. 강철기둥의 무게를 구하기 위한 식 유도

Ⅵ. 결론 (matlab이용)

Ⅶ. 설계 적용 및 예상 비용

본문내용

[설계문제]오른쪽 그림에 보인 물탱크를 위한 최소의 무게를 갖는 중공 원형 강철 기둥을 설계하라. 탱크의 무게(W)는 80,000lb이고 높이는 40ft이다. 진폭 g, 진동수 20Hz의 조화 지면 가속도를 받을 때(지진으로 인하여) 기둥에 발생한 응력이 재료의 항복강도 30,000psi를 넘지 않아야 한다. 또한 물탱크의 고유진동수는 20Hz보다 커야 한다. 기둥의 감쇠비를 0.12로 가정하라.

Ⅰ. 설계의 주제 ?
물탱크를 위한 최소의 무게를 갖는 중공 원형 강철 기둥을 설계하라.
⇒ 여러 외부 요소에 견딜 수 있으면서 무게는 최소가 되는 중공 원형 강철 기둥을 설계해야한다.
Ⅱ. 설계 Process
[실제 그림으로 도식화 되어있습니다.]
설계의 주제
최소의 무게를 갖는기둥을 설계하라.

최소 설계 조건
▪ 물탱크의 고유진동수 > 20HZ
▪ 기둥발생응력 < 재료의 항복강도 300,000psi

설계의 의미
최소의 무게=최소량의 사용재료
① 기둥의 재료 선정
→ 강철로 주어짐

⇒설계 비용 최소화
② 기둥 모양의 설계
⒉단면→중공원형→기본모양은 주어짐
설계의 의미만족


최소 설계 조건 만족을 위해 고려한 사항
따라서, 이 설계 과제를 위해 내가 구해야 할 것
기둥의 단면인 중공원형의
정확한 치수 ,

참고자료

· 없음