외팔보의 고유 진동수 측정 실험 자료

소개글

외팔보의 고유 진동수 측정 실험 레포트입니다.
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행복하세요!!

목차

1. 고유진동수

2. 기계진동학에서의 공진

3. 강도와 강성의 차이점
1) 강도
2) 강성

4. 기계진동학에서 시스템에 대한 지배방정식

5. 외팔보의 고유진동수 측정
1) 실험 목적
2) 예습
3) 이론
4) 실험 장치
5) 실험 방법
6) 실험시 주의사항
7) 실험 결과
8) 결론

본문내용

1. 고유진동수
진동현상 중 마찰이나 저항등에 의해 어떠한 에너지의 손실이 없다고 가정하는 경우를 비감쇠진동이라고 하고 에너지의 손실을 고려하는 경우를 감쇠 진동이라고 한다. 이 때 비감쇠진동의 경우 고유진동수는 으로 정의되며 여기서 k는 스프링의 탄성계수(강성)이며 m은 물체의 질량을 의미한다. 또한, 감쇠진동의 경우 으로 정의 할수 있는데 여기서 는 감쇠비이며 로 나타낼 수 있다. 이 식은 이계 상미분 방정식의 주파수응답 특성을 나타내는 값이고, 여기서 c는 감쇠계수 값이다. 고유 진동수는 일반적으로 진동체의 길이와 크기, 밀도 등이 주어지면 그 진동체에는 특정한 값을 가진 진동수의 진동만이 허용되는데, 이 진동을 고유진동이라 하고 이 때의 진동수를 고유진동수라고 한다.

2. 기계진동학에서의 공진
진동의 종류에는 자유진동과 강제진동이 있다. 자유진동은 가진력이 작용하지 않는 시스템에 단순히 초기조건에 대한 진동현상을 고려하는 경우로 단진자의 운동을 예로 들을 수 있으며 강제진동은 반복적인 가진력에 의해 진동하는 시스템을 고려하는 경우를 의미한다. 또한, 진동계가 그 고유진동수와 같은 진동수를 가진 외력을 주기적으로 받아 진폭이 뚜렷하게 증가하는 현상이 발생한다면 과도한 진동상태를 유발하게 되는데 이를 공진현상이라고 한다.
공진현상의 대표적인 예로는 폭풍우에도 견딜 수 있게 설계된 미국 워싱턴주의 타코마 다리가 약한 바람에도 고유진동수의 일치에 의한 공진현상으로 무너진 경우와 오래된 자동차가 심하게 진동하는 경우를 예로 들을 수 있다.

3. 강도와 강성의 차이점
1) 강도 [strength] 강도는 물체의 강한 정도. 즉, 재료에 하중이 걸린 경우, 재료가 파괴되기까지의 변형저항을 의미하며 강도의 종류에는 측정 방식에 따라 인장강도·압축강도·굽힘강도·비틀림강도 등으로 구분한다.
인장강도는 시험편을 서서히 잡아당기는 인장시험으로 측정하며, 압축강도는 짧은 기둥모양의 시료에 축방향으로 압축하중을 가하여 측정한다.

참고 자료

없음