외팔보의 고유 진동수 (결과) 레폿
외팔보의 고유 진동수 (결과)
외팔보의 고유 진동수 (결과)
1. 실험목적
본 실험의 목적은 가속도계(Accelerometer)와 충격망치(Impact Hammer) 그리고 진동신호 분석기(FFT analyzer)를 사용하여 피시험체의 가진에 대한 응답 신호를 분석해 봄으로써 진동 신호 분석기의 사용법과 진동신호처리 및 분석에 대한 학생들의 이해를 돕고자 한다.
2. 이론
① 진동
- 일정한 시간간격(=주기, Period)을 두고 반복적으로 일어나는 운동 또는 현상
- 기계장치나 구조물 등이 동적인 힘을 받아서 떨리는 현상
- 물체의 시간이 흐름에 따라 하나의 점을 중심으로 반복적으로 왔다 갔다 하면서 움직이는 상태 혹은 어떤 물리적인 값이 일정 값을 기준으로 상하 요동을 보이는 상태.
② 진동 발생의 원인
- 회전이나 왕복운동을 하는 물체들에서 불균형한 힘들과 기계부속품들 사이에서 발생되는 마찰, 회전 접촉, 제작상의 오차 등
③ 진동계의 구성요소
...1. 실험목적
본 실험의 목적은 가속도계(Accelerometer)와 충격망치(Impact Hammer) 그리고 진동신호 분석기(FFT analyzer)를 사용하여 피시험체의 가진에 대한 응답 신호를 분석해 봄으로써 진동 신호 분석기의 사용법과 진동신호처리 및 분석에 대한 학생들의 이해를 돕고자 한다.
2. 이론
① 진동
- 일정한 시간간격(=주기, Period)을 두고 반복적으로 일어나는 운동 또는 현상
- 기계장치나 구조물 등이 동적인 힘을 받아서 떨리는 현상
- 물체의 시간이 흐름에 따라 하나의 점을 중심으로 반복적으로 왔다 갔다 하면서 움직이는 상태 혹은 어떤 물리적인 값이 일정 값을 기준으로 상하 요동을 보이는 상태.
② 진동 발생의 원인
- 회전이나 왕복운동을 하는 물체들에서 불균형한 힘들과 기계부속품들 사이에서 발생되는 마찰, 회전 접촉, 제작상의 오차 등
③ 진동계의 구성요소
- 위치에너지 저장요소(스프링 또는 탄성체)
- 운동에너지 저장요소(질량체)
- 에너지 소멸요소(감쇠기)
④ 고유진동수
⑤ 공진
- 진동계가 그 고유진동수와 같은 진동수를 가진 외력(外力)을 주기적으로 받아 진폭이 뚜렷하게 증가하는 현상을 가리킨다. 이를 이용하면 세기가 약한 파동을 큰 세기로 증폭시킬 수 있다.
3. 실험장비
① 압전 소자형 가속도 측정 센서 : 진동을 감지하는 장비이다. 진동을 감지하는 방법은 물리적으로 가속도를 측정하여 진동으로 인식하게 된다. 위치나 속도 센서, 토크미터 등을 이용하여 가속도를 측정할 수도 있지만, 진동 센서는 가속도를 직접 알아내는 센서.
⒜ 압전 효과
압전 직접효과라고 하는 것은 압전 소자에 외부 응력, 진동변위 등을 주면 그 출력단에 전기 신호가 발생하는 현상을 말하며, 또 역압전 효과라고 하는 것은 압전 소자에 외부로부터 전압을 걸어주면 소자가 기계적 변위를 일으키는 현상을 말하며, 공학분야에서는 엄밀하게 구별하지는 않으며 묶어서 압전 효과라고 부르고 있다.
⒝ 가속도 센서
가속도 센서의 종류는 압전 세라믹스에 가해진 힘의 방향에 따라 분극방향과 평행한 종효과형, 직각방향의 횡효과형, 전단력을 이용하는 방법 등의 3가지가 있지만, 압축형이라고도 부르는 횡효과형을 이용한 센서가 일반적이다.
압축형은 기계적 강도 크고 고진동, 대 가속측정 가능하고 공진주파수 높고 높은 대역의 측정이 가능하다. 전단형은 초전류의 영향이 억제되므로 저주파까지 측정 가능하고 비교적 기계적 강도 크고 높은 대역까지 측정이 가능하다. 굴곡형은 고감도, 저주파의 미소 진동이 측정 가능하고 공진주파수, 기계적 강도 크므로 저주파 대역, 작은 가속도 측정 가능하다.
압축형의 검출원리는 다음과 같다.
Q = Fd 으로 주어지며 F = ma 이므로 Q = mda 로 된다. 또 Q = CV 이므로 V = mda /C 로 된다. 여기서Q: 발생전하량[C] , F : 가해진 힘[N] , d : 전압정수[C/N]
(m : 추의 질량[㎏] , C : 정전용량[ F] , V : 발생전압[ V], a : 가속도[m/s2] G : 중력가속도)
결국, 베이스에서 받은 가속도은 추의 관성력으로 압전 세라믹스에 가해지고, 이 힘에 대응하여 압전 소자에 전하가 충전되어 센서로서 가속도에 비례한 전하 또는 전압이 발생되게 되는 것이다. 검출감도는 가속도 1G 당 출력으로 표현되므로 전하감도
S = md [ C/G] , 전압감도 S = md /C = [V/G] 가 된다.
② 압전 소자용 센서용 신호 출력기 : 4채널, 가속도 측정 센서로부터 얻어진 데이터를 출력함과 동시에 1,10,100배로 증폭 시켜 보다 편리하게 출력가능.
③ FFT 해석기(신호 분석기) : 시간 신호를 입력 받아 고속 푸리에 변환을 행하여 주파수 해석을 함으로써 신호의 특성을 파악하는 장비를 통칭하는 용어이다.
자료출처 : http://www.ALLReport.co.kr/search/Detail.asp?pk=17035445&sid=sanghyun7776&key=
[문서정보]
문서분량 : 8 Page
파일종류 : HWP 파일
자료제목 : 외팔보의 고유 진동수 (결과)
파일이름 : 외팔보의 고유 진동수 (결과).hwp
키워드 : 외팔보,고유,진동수,외팔보의,결과
자료No(pk) : 17035445
댓글 없음:
댓글 쓰기