기계공학실험 진동분야

소개글

30점 만점을 받았던 기계공학실험 진동분야 실험보고서입니다.

목차

실험1
1. 실험목적
2. 이론
3. 실험방법
4. 실험결과
5. 결론 및 토의

실험2
1. 실험목적
2. 이론
3. 실험방법
4. 실험결과
5. 결론 및 토의

실험3
1. 실험목적
2. 이론
3. 실험방법
4. 실험결과
5. 결론 및 토의

본문내용

1. 실험목적
이번 실험은 1자유도 진동계에 힘을 가했을 때 일어나는 진동의 형태를 분석하고 그 경향을 파악하는데 목적을 둔다. 가장 기본적인 1자유도 진동계를 파악함으로써 앞으로 연구할 복잡한 시스템에 대한 기본적 원리를 파악할 수 있을 것이다. 스프링과 질량으로 구성된 간단한 1자유도 진동계를 자유진동 시켜 데이터를 Fast Fourier Transform
(FFT)를 이용해 시스템의 고유진동수를 파악한다. 또한 이론적인 탄성계수와 실제로 실험을 통해 측정된 감쇠를 고려한 탄성계수를 구하여 비교해보고 스프링상수 k값을 계산하여 스프링의 재료에 대해 생각해 본다.

2. 이론
진동
진동은 시간에 따라 주기적으로 에너지변환이 생기면서 물체가 반복적으로 움직이는 현상을 의미하며 어떤 시스템이 가지고 있는 운동에너지와 위치에너지의 주고받는 현상을 기초로 한다. 예로는 진자나 용수철의 진동 및 전기진동 등을 찾을 수 있으며 진동할 수 있는 상태에 있는 물체를 진동체라 한다. 주기운동을 하고 있어도 시계바늘의 회전과 같이 항상 한 방향으로 그 각이 증가하는 경우에는 진동이라 하지 않는다. 진동은 보통 물리적 충격에 의해서 야기되지만 충격이 멎은 후에도 진동을 계속하는 경우가 많다. 진동현상은 자유진동과 강제 진동으로 구분할 수 있으며 자유 진동은 외부에서 외력이 작용하지 않은 상태에서 초기 상태의 변위나 속도 등과 같은 초기조건에 의한 진동을 말하고, 와 같은 homogeneous 미분방정식으로 나타내어진다. 강제진동은 외부로부터 외력과 초기조건이 시스템에 가해질 경우의 진동을 말하고, 와 같은 non-homogeneous 미분방정식으로 나타내어진다. 또한 댐핑계수에 따라 이면 비감쇠진동(undamped vibration)이고 이면 감쇠진동(damped vibration)을 한다.

참고 자료

기계진동학, Daniel J. Inman, 김성원 외 4인 공역, 반도출판사, 1995
진동학의 기초. 곽문규. 반도출판사. 1996.
진동모형 실험법. 양보석 역. 시그마프레스. 1998
기계진동학. 이수종외 2명 공저. 동명사. 1999.
진동학. 박보용. 청문각. 2003