복합진자 자유진동실험

소개글

복합진자 자유진동실험

목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험 장치 : 복합진자
4. 실험 절차

본문내용

기계나 구조물을 설치하고 제작하는데 있어서 그것의 고유특성뿐 아니라, 주기적, 비주기외력과 충격 등에 견딜 수 있도록 설계, 제작하기 위하여는 그 기계의 특성도 알아야 한다.
이번 실험에서는 복합진자 모델의 회전중심과 질량중심, 충격중심에 대해 이해하고 운동 방정식을 유도하여 고유진동수를 구하고, 실험을 통하여 그 값을 검증한다.

2. 실험원리

2-1. 용어정리
- Frequency(진동수) : 단위 시간당 이룬 사이클 수(CPS, Hz, CPM)
- Period(주기) : 1사이클을 이룰 때 걸리는 시간(s/cycle수)
- Natural Frequency(고유진동수) : 어떤 탄성계에서 그 계만이 가지고 있는 특유한 진동 수(Hz, rad/s)
- Resonance(공진) : 외력의 가진 진동수가 그 계의 고유진동수와 일치 할 경우 큰 진폭 의 진동이 발생한다. 이 현상을 Resonance라 한다.
- Degree of freedom(자유도) : 어떤 계의 운동을 표시하는데 필요한 독립좌표의 수
- Damping(감쇠) : 진동하는 계에서 마찰이나 저항에 따른 에너지의 손실.
- Forced Vibration(강제진동) : 자유진동과 비교되는 진동분류의 한 형태로 계가 외력에 의해 계속해서 가진되고 있을 때의 진동.
- Equation of Motion(운동방정식) : 동력학계에서 물체의 운동을 표현한 지배방정식


2-2. 진동의 해석절차
1단계 : 수학적 모델링
2단계 : 운동방정식의 수립, 수학적 모형이 얻어지면, 동역학 원리를 사용하여 계의 운 동방정식을 유도한다. 운동방정식을 유도하기 위해 뉴턴의 운동법칙, 에너지 방 법, 영향계수법, D`almbert의 원리 그리고 Lagrange 방정식 등이 있다.

참고 자료

• 동역학 개정 5판
제 8장 진동과 시간응답(page. 591 ~ 636)
강연준･김지환･김찬묵･정태건 공역
범한서적주식회사
• Matlab을 이용한 기계진동 -이론과 응용- 제 5판
제 2장 자유진동
이장무･이종원･박영필･윤종호･윤병옥 공역
Prentice Hall-사이텍미디어
• 실험메뉴얼