재료실험 진동계의 고유진동수 측정 결과보고서 입니다.

목차

1. 실험장면 및 구성요소
2. 고유 진동수 측정 순서
3. 진동 신호가 유지되는 시간 구간의 그래프
4. 가속도 진동의 주파수 스펙트럼 그래프
5. 이론식을 이용한 고유진동수를 구하라.
6. 스펙트럼 그래프를 통한 Peak 지점에서의 주파수와 이론 고유 진동수값 비교
7. 보의 질량을 고려한 수정된 고유 진동수
8. 보의 질량을 고려한 수정된 고유진동수와 실험 고유진동수의 비교 및 오차 분석

본문내용

1.실험장면 및 구성요소
❍외팔보 끝단에 장착된 가속도계와 추
-가속도계 : 외팔보의 끝단에 장착되어 있어 끝단에 작 용하는 힘에 대해 외팔보가 진동할 시 가속 도를 측정 한다.(신호처리기 Channel2 와 연결)

-추 : 외팔보의 끝단 상부에 1kg, 하부에 0.5kg이 설 치되어 있다.
❍Impact Hammer
-Impact Hammer : Impact Hammer의 끝에는 힘센서(Force transducer)가 내장되어 외팔보의 끝단에 힘을 가하면 가한 힘을 전기신호 형태로 바꿔주는 변환 역할을 한다.(신호처리기 Channel1 과 연결)

❍신호 처리기
-신호 처리기 : Impact Hammer와 가속도계의 아날로그 응답으로부터 디지털신호로 변환하는 ADC의 역할과 노이즈 제거 및 증폭 역할을 한다.

<중 략>

❍비교 분석 및 오차 원인 분석
- 보의 길이가 질어지면 고유진동수가 커지는 것을 확인 할 수 있다.

-보 모두 이론값이 측정값보다 크다는 것을 알 수 있다. 이는 이론값이 여러 가정을 통해 도출된 이상적인 값이기 때문이다.

-이론값을 도출 할 때 쓰이게 되는 굽힘 공식 이용한 외팔보의 처짐량 또한 가정을 통해 구하게 되는 근사값이다. 이론식을 통해 구한 처짐량을 질량-스프링 모델에 대체하여 외팔보의 강성을 구하기 때문에 오차가 발생 한다.

-보의 질량을 무시한 이론값과 보의 질량을 포함하여 계산한 이론값을 통해 고유진동수는 질량과의 관계가 있으며, 보의 질량이 무거워 진다면 포함하여 이론값을 도출 해야 한다.

-가속도-시간 그래프를 살펴보면 과도기를 지나 정상상태로 보이는 구간이 있다. 정상상태 구간의 peak 점 5개를 통해 진폭과 진동수를 구하게 되는데, 이 때문에 조금 더 정확한 진동수가 측정 가능하다고 생각된다. 이론값과도 비교적 근사한 수치를 도출 해내는 것을 볼 때 적절한 판단이라 생각된다.

참고 자료

없음