[기계공학실험]원자력 그라파이트(graphite) 진동시험

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론 및 원리
1) 실험 요약
2) 이론적인 외팔보의 진동

3. 실험 기구
1) 실험 장치

4. 실험 방법

5. 실험 결과

6. 토의사항

본문내용

1. 실험 목적
가. 본 실험을 통하여 우리가 얻고자 하는 것은 시스템의 동적 특성을 가장 잘 반영하는 시스템의 고유진동수를 알아내는 것이다.
나. 이론적인 보의 고유진동수와 실제 실험을 통해 얻는 고유진동수를 비교 분석하여 이론과 실제의 차이를 알고 원인을 분석해 봄으로서 외팔보의 진동에 대해 알고 또한 단순한 외팔보에서의 동적 특성을 이해함으로서 실제 시스템에서의 충격이 주는 영향과 그로 인한 파괴를 예측할 수 있다.

2. 실험 이론 및 원리
가. 실험 요약
임의 길이의 보를 세분화하여 일정간격의 5개 지점에서 충격을 가하였을 때 각 지점마다에서의 보유 고유진동수를 찾아낼 수 있고 또한 보 내부 전체 지점에서 처짐량을 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 측정하고 이러한 처짐량을 통해 진동모드를 찾아낼 수 있다. 본 실험에서는 한 지점에 충격을 가하였을 때 1차, 2차, 3차 3개의 고유진동수의 값을 찾아낼 수 있다.

나. 이론적인 외팔보의 진동
1) 외팔보의 모드해석
그림과 같이 외팔보의 모드해석을 수행해 보자. Z방향의 굽힘 진동의 1차에서 3차까지 고유진동수를 구하고, 이에 대응하는 모드형상을 구해보자.
형상>> 판의 두께 t=0.005m 폭 b=0.01m, 길이 L=0.09m
재료>> 연강 (E=210GPa, 포와송비=0.3, 밀도=7.86g/㎤=7860kg/㎥
경계조건>> 좌단고정(x=0에서 Z=0)

ANSYS에 의한 해석
유한요소해석에 있어서 적절한 요소의 선택은 해석결과를 좌우할 만큼 중요하며, 모델생성 시간, 계산시간을 좌우하는 중요한 요소이다. 여기서는 아래의 이유로 2차원 탄성빔 요소를 사용한다.
- 모드형상이 2차원평면 내의 진동모드뿐이다.
- 빔요소를 사용함으로써 요소수 및 모델작성시간, 계산시간을 단축할 수 있다.

참고자료

· 없음