인하대 기계공학실험A 17년 1학기 능동진동 A+받은 자료

목차

1) 실험내용에 관한 전반적인 정리
2) 지능 재료의 사용 분야
3) 실험 결과
4) 실험 고찰

본문내용

1) 실험내용에 관한 전반적인 정리

- 주파수 (f : Frequency)
단위 시간 내에 몇 개의 주기나 파형이 반복되었는가를 나타내는 수를 말하며 주기의 역수와 같다. 단위는 Hz이며 ω를 각속도라고 하면 ω=2πf로 나타낼 수 있다.

- 고유 진동수 (ω_n : Natural Frequency)
고유진동수는 물체의 형상, 재질 및 구속조건 등이 정해지면 절대로 변하지 않는 고유한 값이다. 식으로는 ω_n= √(k/m) 로 나타낸다.

- 공진 (Resonance)
공진은 강제 진동에서 외력이 가진 주파수가 계의 고유 진동수와 일치하여, 입력이 계속 가해짐에 따라 진폭이 커지는 현상이다. 이 때의 주파수를 공진 주파수라고 한다.

- 공진 주파수 (Resonance Frequency) : 진동계에서 제동력을 0으로 하였을 때의 고유 주파수를 공진 주파수라고 한다. 강제 진동력의 주파수와 일치하였을 때 진동 또는 진폭이 최대가 된다.

◎ 고유 진동수
고유 진동수는 진동에 의해 물체가 갖는 고유한 진동수 이므로 댐퍼의 영향을 받지 않는다.
스프링만 달려있는 물체의 진동을 식으로 나타내면

mx ̈ + kx=0
이며 x=e^λt 를 이용해 위 식을 나타내면
〖(λ〗^2+k/m)e^λt=0 λ=±√(k/m) i

로 나타낼 수 있으므로
x=e^(±√(k/m) it)
이다. 여기서 e^θi=cosθ+isinθ를 이용해
x_1=cos√(k/m) t+isin√(k/m) t
x_2=cos√(k/m) t-isin√(k/m) t
로 나타낼 수 있다. 위의 x_1 〖 ,x〗_2를 이용해
x_1^'=(x_1+x_2)/2 x_2^'=(x_1-x_2)/2i

x=c_1 x_1^'+c_2 x_2^'
x=c_1 cos√(k/m) t+c_2 sin√(k/m) t
이를 간단하게 나타내면
x=√(c_1^2+c_2^2 ) sin⁡(√(k/m) t+ϕ)
이다. 그러므로 고유 진동수는 ω_n=√(k/m) 이다.

◎ 자유 진동
자유 진동이란 진동체에 외력이 작용하지 않는 경우의 진동을 뜻한다.

참고자료

· “기계공학실험A”, 능동진동제어 실험 강의자료
· 네이버.”고유진동수”, http://www.nfx.co.kr/techpaper/keyword_view.asp?idx=428&pg=1&sk=%EA%B3%A0%EC%9C%A0%EC%A7%84%EB%8F%99%EC%88%98&bid=70&nCat=&searchRe=1&nIndex=&sHtml=
· ,(2017.05.19)
· 다음.”광반응 구조체”,
· http://blog.daum.net/_blog/BlogTypeView.do?blogid=0sS30&articleno=194&articleno=194&categoryId=2&regdt=20160321000522,(2017.05.19)