보의 고유진동수 측정(진동음향실험 2주 예비보고서)

목차

1. 실험목적

2. 실험내용

3. 실험 관련 이론
3.1 고유진동수
3.2 공진
3.3 Fast Fourier Transform
3.4 가속도계
3.5 신호분석기
3.6 Euler-Bernoulli 보 이론 횡진동
3.7 Timoshenko 보 이론 횡진동
3.8 선형독립

4. 실험 장비, 방법 및 유의사항
4.1 실험 장비
4.2 실험 방법
4.3 실험 유의사항

5. 예상되는 결과

References

본문내용

1. 실험 목적
진동 신호 측정 장치를 사용하여 외팔보의 고유 진동수를 측정 후, 실험값과 이론값을 비교해본다.

2. 실험 내용
외팔보에 가속도계를 부착하여 주어진 충격을 전기적인 신호로 변환한다. 이 전기적인 신호를 신호 출력기에 의해 증폭을 시키고 이 시간이력 데이터를 이용하여 FFT를 통해 주파수 성분으로 나타내어 실험적으로 고유진동수를 구하고, Euler-Bernoulli 보 이론을 이용해 이론적인 고유진동수를 구해 이 두 값을 비교 및 고찰한다.

<중 략>

3.4 가속도계
가속도 측정 센서는 압전형과 전기동부하형이 있다. 전기동부하형은 영구자석과 코일을 이용, 진동 시 영구자석이 코일에 유도전류를 발생하여 그 전류 변화를 측정한 것이다. 반면에 압전형 가속도 측정 센서는 압전소자 위에 질량 부착, 진동 발생시 질량이 소자에 힘을 가할 시 전류 변화를 측정한다. 측정압전소자 (Piezoelectric Materials)는 외부에서 힘을 가하면 전하가 발생한다. 이러한 특성을 이용하여 어떤 물체에 가해지는 힘이나 가속도를 측정할 수 있다.

참고자료

· 조대승 (2016). 구조진동학 강의자료.
· 조대승 (2016). 진동음향실험 교재.
· 조영돈 (2002). “압전형 센서의 종류와 특성”, 센서의 이해와 주요기술, 서울: 계장기술.
· Erwin Kreyszig (2012). Kreyszig 공업수학[Advanced engineering mathematics(10th Ed.)], 김순자, 심형보, 이상구 (역), 서울: 범한서적 (원전은 2012에 출판).
· Ferdinand P. Beer, E. Russell Johnston, Jr. John T. DeWolf, David F. Mazurek (2014). Beer의 재료역학[Mechanics of Materials(6th Ed.)], 백태현, 강정호, 고승기, 권영하, 김선진, 김연직, 이주성, 이준성 (역), 서울: 한국맥그로힐 (원전은 2011에 출판).
· Michael D. Greenberg (1978). Foundations of Applied Mathematics, New Jersey: Prentice-Hall.