외팔보 진동 조별 보고서

소개글

항공대 ,외팔보 진동 조별 보고서, 다코다 브릿지, 공진, 주파수

목차

1. 개요
2. 이론전개
3. 실험장치
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 실험 분석
7. 오차 원인 분석
8. 결론 및 고찰

본문내용

1. 개요
진동이란 물체가 시간이 흐름에 따라 하나의 점을 중심으로 반복적으로 왔다 갔다 하면서 움직이는 상태 또는 어떤 물리적인 값이 일정 값을 기준으로 상하 요동을 보이는 상태이다. 질량과 탄성을 지니는 자연계의 모든 물체는 외부의 자극을 받을 경우 각각 고유의 진동 특성을 가지고 진동하고, 진동계가 그 고유진동수와 같은 진동수를 가진 외력을 주기적으로 받아 진폭이 뚜렷하게 증가하는 현상을 공진이라고 한다. 반적으로 외부에서 진동계를 진동시킬 수 있는 힘을 가했을 때 그 고유진동수와 외부에서 가해주는 힘의 진동수가 같으면 그 진동은 심해지고 진폭도 커진다. 또 진동체가 서로 연결되어 있는 경우, 양쪽 진동수가 같으면 공명에 의해 에너지를 서로 교환하기 쉽게 된다.
고층건물이나 교량, 기다란 회전체 등에서 공진이 일어나면 큰 이상진동이 생겨 파괴되는 경우도 있다. 실제 예로 미국의 타코마 다리는 초속 10m의 바람에 공진이 되어 파괴되었으며, 보병대의 발을 맞춘 행진에 부서진 다리도 있다.
공진을 이용하면 약한 힘을 되풀이함으로써 큰 진동을 얻을 수 있는데, 공명이 일어나는 모양은 진동에 대한 저항의 크기에 따라 다르다. 보통 저항이 커서 진동이 잦아들기 쉬운 진동계에서는 공명할 때 진폭이 비교적 작게 증가하지만, 진동체의 고유진동수와 외부 힘의 진동수에 큰 차이가 있어도 공명에 가까운 진동을 한다. 이에 비하여, 저항이 작아서 진동이 잦아들기 어려운 진동계에서는 진동수에 근소한 차이만 있어도 공명시보다 진폭의 증가가 훨씬 작고, 대신 공명시의 진폭은 매우 커진다.
이처럼 공명은 일정한 진동수에는 민감하게 반응하지만 그 범위를 크게 벗어나면 반응자체가 없어지기도 한다. 정해진 주파수를 가진 빛만 인식할 수 있는 동물의 눈이라든가， 일정한 영역의 음파에만 반응을 하여 소리를 듣는 동물의 귀는 미세한 신호에 반응하는 공명기관이다. 동물마다 들을 수 있는 소리와 볼 수 있는 빛이 조금씩 다른 것은 공명영역이 각자 조금씩 다르기 때문이다.
따라서 이러한 진동의 특성을 정확히 분석하는 것은 계의 성능 및 효율 측정에 매우 중요하고, 실제 많은 진동 실험들이 행해지고 있다. 이러한 진동 실험을 통하여 대상 시스템의 고유진동수를 파악하고 검증된 해석 모델을 얻음으로 인해 보다 신뢰성 있는 시스템을 설계할 수 있다. 뿐만 아니라 진동 실험은 종종 제품의 내구성 검증을 위해 수행되기도 하며 기기의 건전성을 진단하고 유지 보수하기 위한 목적으로도 사용된다.

참고 자료

없음

압축파일 내 파일목록

응용공학실험(황재혁) 조별 보고서.hwp
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