자유진자 진동 실험

목차

1. 서론

2. 본론

3. 결론 및 고찰

본문내용

에 놓여 있으면 차 안의 사람은 반력을 전혀 느끼지 않는다. 마찬가지로 뒷바퀴가 돌출부를 지날 때 충격 중심이 앞 축 근처에 있으면 앞 축에서는 전혀 반력을 느끼지 않는다. 그러므로 자동차의 흔들림 중심을 한 차축에 두고 충격 중심을 다른 차축에 놓이도록 하는 것이 승차감을 좋게 하는 예를 들 수 있다.
3. 결론 및 고찰
(1) 운동방정식을 이용한 고유진동수 계산 (두꺼운 판)
번호(회전중심위치)
a
b
W1
W2
IO
fn
1(1)
-두꺼운 판
0.48(m)
0.02(m)
1.048(kg)
0.044(kg)
0.0797
0.885
∴
(2) 충격중심을 이용한 고유진동수 계산 (두꺼운 판)
번호(회전중심위치)
q
fn
1(1)
0.3184(m)
0.205(m)
0.885
(3) 실험을 통한 고유진동수 측정 (두꺼운 판)
횟수
번호(회전중심)
측정시간
진동횟수
fn
오차(%)(이론치)
오차(%) (충격중심)
1
1(1)
22.63
20
0.883
0.23
0.23
2
22.97
20
0.871
1.58
1.58
3
22.81
20
0.877
0.90
0.90
평균
22.80
20
0.877
0.90
0.90
오차 : ①
②
③
※ 고찰
- 이번 실험은 작년에 배웠던 물리와 동역학적인 공식유도와 기계진동학 과목에서 다루는 부분이다. 어떤 컴퓨터적인 실험이 아니라 힘을 가하여 물체의 운동 상태를 보는 것으로 기계나 구조물에 미치는 주기적, 비주기적 외력과 충격에 대해 이해하고 특성을 이해 하고자 함이 목적이었다. 실험 과정중에 공식유도 및 이해가 매우 힘들었다. 특히, 와 q값의 정의와 값을 구하는 과정에서 많은 어려움이 있었다. 운동방정식을 이용한 고유진동수 계산과 충격중심을 이용한 고유진동수 계산에서의 진동수의 이론값은 서로 정확히 떨어졌다, 이것은 다른 물량치의 수치를 정확히 측정, 계산하였기 때문에 얻을수 있었던 결과였다. 하지만 실제 실험을 통한 진동수 측정값은 이론값과 다소 오차가 생겼다. 오차의 원인을 알아보니 힘(충격)을 가한 뒤 5초정도의 정상상태를 이루도록 행하였지만 회전중심의 구멍이 고정막대보다 더 크기 때문에 약간의 비정상움직임을 했던 것이었다. 더욱이 주기와 시간을 가시적으로 측정하였기 때문에 오차율을 발생 시켰던 것이라고 생각된다. 이런 오차를 배제 할수 있었다면 오차율을 극히 낮출 수 있었을 것이다. 이번 실험을 통해서 부가적으로 어느 특정한 점에서는 회전축에 아무런 반작용도 일으키지 않는 충격중심에 대해 새롭게 알게 되는 계기가 된 것 같다. 또한 운동방정식, 충격중심, 실험을 통한 고유진동수 측정은 동일한 관계가 형성 된다는 것도 알 수 있었다. 따라서 공학 엔지니어로서 앞으로의 설계될 구조물등의 외력 및 충격에 대한 미리 계산이 가능함을 알고 그에 최적화 되는 안전계수 및 설비를 측정하도록 해야겠다.
- 참고문헌 :
○ 네이버 백과사전, 위키백과
○ 동역학 / J. L. Meriam , L. G. Kraige [저] ; 강연준 [외] 공역.
○ 기계진동학 / 이수종 , 정태진 , 홍동표 공저.

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기계자동차,   실험,   자유진자,   진동,   자유진자진동