진동 실험 레포트

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2010.07.30 / 2019.12.24
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목차: 목 차

1. 실험에서 구한 각 빔의 주파수 응답곡선을 MATLAB, Mathmetica, 또는 Excel을 이용하여 도시하여라. 또한, 각 좌표축의 이름을 명시하고, 공진 주파수를 표시하여라.
1.1. 수치 해석

1.2. 이론값 추론

1.2.1 이론 정리

1.2.2 실험 초기조건

1.2.3 이론값에 의한 결과 및 실험결과와의 비교

2. 실험 결과를 이용하여 각 빔의 등가 시스템(1자유도계 질량-스프링 시스템)을 구하여라.

3. 다음 그림에 타나낸 주 시스템과 흡진기 응답을 각각 다음과 같이 나타낼 경우, , , , ,를 다음 변수의 함수 로 나타내어라.
4. 각 빔에 적절한 흡진기를 설계하여라.

4.1. 수치 해석

4.2. 흡진기의 설계

4.3. 추가 논의 - 빔 7의 흡진 방법

I) 빔 자체의 고유 진동수를 변화해 본다.

II) 흡진기의 구조를 바꾸어본다.

5. 참고문헌

본문내용: 이 때, 약 10~20%사이의 오차율을 갖는 것을 볼 수 있다. 특히 오차율이 음수가 아닌 항상 양수가 나왔다는 결과는 다음과 같은 오차원인을 추론하는데 도움을 주었다.
먼저, 실험 결과 값을 분석하는 과정에서 중심축의 영향을 제거하기 위해 beam의 주파수 응답 함수에서 중심축의 주파수 응답함수를 뺐다. 그러나 각각의 고유 진동수를 구하는 과정에서 다른 beam의 영향은 배제 시키지 않았다. 어느 한 beam의 고유 주파수에서 다른 beam의 고유 모드가 나타날 수도 있기 때문에 각 beam의 고유 진동수를 정확하게 구하기는 어려울 것이다. 두 번째로, 여러 beam이 형상이 정확하게 중심축과 수직하게 고정되어 있다고 볼 수 없다. 실험 분석 과정에서 식의 간소함을 위하여 진폭을 최댓값으로 가지는 주파수를, 방향 진동의 고유 주파수라 가정한다. 그러나 정확하게 상하 방향의 진동이 일어나지 않기 때문에 고유진동수에 차이가 나타나게 된다.
세 번째로 beam이 중심축에 확실하게 고정이 되지 않았을 수 있다. 그리고 완벽하게 중심에 고정되어 있다고도 볼 수 없다. beam이 균일 하지 않을 경우에 정확한 실험을 위해서는 beam의 무게 중심점에 중심축을 고정 시켰어야 할 것이다. 그러나 무게 중심점에 beam을 고정 시키게 되면 좌우의 L값이 변하게 되어 필연적으로 오차가 발생하게 된다.
마지막으로, 단일 beam 하나씩을 가지고 실험을 하지 않았으므로 여러 주파수에 의한 진동이 중첩되어 오차가 나타날 수 있다. 좀 더 정확한 실험을 하기 위해서는 각 beam 별로 고유 진동수를 측정하고 진동이 상하 방향만으로 나타날 수 있도록 가이드를 잡아주면 되겠다.

참고문헌: 1. 진동실험 매뉴얼
2. 오가타 가츠히코, 시스템 해석, 4판, 피어슨에듀케이션 코리아, Seoul, Korea

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