진동학 - 회전하는 편심질량 분석

소개글

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목차

1. 과제문제

2. 대상 선정 이유

3. 프로젝트 내용
1) 로터리 엔진의 상세 스펙 및 c(감쇠계수)와 k(스프링상수) 결정
2) 운동방정식 풀이법
3) 모델의 운동
4) 시스템의 분리
5) 1자유도계 매틀랩 코드
6) 호모지니어스 솔루션의 그래프
7) 파티큘러 솔루션의 그래프
8) 토탈 솔루션의 그래프
9) 모델의 진동이 감소하도록 부착할 물체를 설계하고 2자유도 시스템으로 모델링
10) 운동방정식
11)설계 결과
12) 최적설계를 통한 변위 곡선
13) 최적설계를 통한 FRF
14) 2자유도계 매틀랩 코드

4. 결론

5. 참고 문헌

본문내용

1. 과제문제
- 1. 회전하는 편심질량을 가지는 적절한 대상을 선정하여 1자유도 시스템으로 모델링하고, 어떻게 모델링 하였는지 설명하시오.
2. 모델을 구성하는 각 요소의 적절한 값을 선정하고 그 이유를 설명하시오.
3.1. 모델의 운동에 대하여 기술하시오.
3.2. 모델의 운동을 컴퓨터를 이용하여 풀어보시오. (보고서에는 코드를 첨부하고, 코드에 대하여 설명할 것)
4.1. 모델의 진동이 감소할 수 있도록 부착 할 물체를 설계하고 모델과 모델에 부착된 물체의 운동 (2자유도 시스템) 에 대하여 기술하시오.
4.2. 컴퓨터를 이용하여 푸시오.(보고서에는 코드를 첨부하고, 코드에 대하여 설명할 것)
5. 설계 결과에 대하여 논의하시오.

2. 대상 선정 이유
- 대상을 선정함에 있어서 다른 조에서 하지 않고, 모두가 알만한 주제를 선정하길 원했다. 따라서 우리 조는 다른 조들이 생각지 못한 로터리엔진으로 하기로 결정했다. 또한 지금 대부분의 조원들이 3학년들이라 같이 수강하는 ‘엔진공학 및 실습’에서 배운 내용 또한 접할 수 있어 선택하게 되었다. 로터리 엔진의 주행상황에는 빠른 rpm으로 인해서 진동이 오히려 작아지기 때문에 낮은 약 600rpm의 공회전상황에서 로터리 엔진의 편심 회전으로 인한 진동 해석과 진동을 감쇠시키기 위한 프로젝트를 진행하였다.

3. 프로젝트 내용
* 로터리 엔진의 상세 스펙 및 c(감쇠계수)와 k(스프링상수) 결정
- M(전체질량) = 110kg
- m(편심질량) = 15kg
- e(거리) = 0.15m

* 시스템의 분리
- 편심 질량이 존재하는 물체의 회전은 편심 질량에 의해 생기는 힘의 반대방향으로 작용하는 외력을 줌으로써, Homogeneous한 상태의 시스템을 만들 수 있다. 그리고 편심질량을 없애고 편심질량에 의해 생기는 힘과 동일한 힘을 시스템에 가함으로써 Particular한 시스템도 만들 수 있다.

참고 자료

조영우, 백태실, 「자동차용 가솔린엔진」, 2000, 골든-벨, 97p-121p
박성수, 박재림, 「문훈영, 자동차 가솔린 기관」, 2008, 미전사이언스, 161p-183p
Williard W. Pulkrabek, 「Engineering Fundamental of the Internal Combustion Engine』, 2004,PEARSON, 190p-248p
박노길 외 4명, 「기계진동학」,2004, Prentice Hall, 270p-274p