일상생활에서의 기계진동 분야(기계진동)

본문내용

인 예이다.
3월15일(木)
*스프링 메스 시스템(Spring mass system)의 대표적인 예로는 자동차 서스팬스가 있다. 1자유도계로 뉴턴의 제2법칙을 이용하여 주기와 고유진동수를 구할 수 있다.
*U자관 마노메터(U-tube manometer)의 대표적인 예로는 혈압계가 있다. 수은주의 높이 변화로 압력을 측정하는 기구이다. 뉴턴의 제 2법칙으로 고유진동수를 구할 수 있는데, 이는 액체의 종류에는 무관하며, 단지 U자관의 길이에만 의존한다.
3월20일(火)
*비틀림 진동(Torsional vibration)은 선형 진동과 비교하여 설명하고 이해 할 수 있으며 강체가 축에 매달려 비틀림 하중을 받음으로서 발생하는 진동이다. 극관성 모멘트를 이용해 고유진동수를 구할 수 있다.
3월29일(木)
*단진자(Simple pendulum)의 대표적인 예로는 놀이기구의 바이킹이 있으며 물체를 가벼운 줄로 천장에 매달아 놓은 추를 말한다. 운동을 단일 평면으로 제한하여 고유진동수를 구할 수 있다.
4월3일(火)
*복합진자(Compound pendulum)의 대표적인 예로는 바이킹이 있으며 이는 강체를 질심 이외의 점에서 매단 진자를 말한다. 복합진자의 고유진동수는 충격중심에 매달린 질량이 단진자와 같이 진동하는 것으로 볼 수 있다.
*실진자(Filar pendulum)의 대표적인 예로는 천장형 전등이다. 이는 강체를 진동할 수 있게 실로 매단 진자를 말한다. 실의 가닥수에 따라 두 가닥 실진자, 세 가닥 실진자 등으로 구분한다. 이를 이용하여 관성모멘트를 쉽게 구할 수 있다.
4월5일(木)
*스프링은 흔히 우리 주변에서 볼 수 있는 제품으로, 탄성부재로 질량을 무시할 수 없는 경우에는 이를 고려하여 고유진동수를 계산하여야 한다.
*지구의 자전을 증명하는 데 쓰이는 대형 단진자이다. 진자의 진동면은 공간에 대해 고정되어 있는데, 지구가 자전하기 때문에, 지구에서 보면 진자의 진동면은 지구의 자전방향과 반대로 약 1일에 한 바퀴를 돈다. 1851년에 푸코가 이것을 이용해 지구의 자전을 증명했다.
4월10일(火)
*현의 진동의 그림이다. 이는 모드에 따른 그림을 의미하며, 현의 횡변위는 종변위와 시간의 함수로 표시된다.
*정상진동이란 일정한 시간간격에 동일한 현상이 반복되는 진동을 정상진동이라 하고, 그렇지 않는 것을 비정상진동이라 한다.
4월12일(木)
*2자유도계의 그림이다. 2개의 질량이 2개의 스프링에 의하여 연결되어 있는 시스템이다. 2개의 고유진동수와 2개의 모드가 있다.
*진동학에서 중요한 갈릴레오 갈릴레이 [Galileo Galilei, 1564.2.15~1642.1.8]도 선택했다. 이탈리아의 천문학자·물리학자·수학자. 진자의 등시성 및 관성법칙 발견, 코페르니쿠스의 지동설에 대한 지지 등의 업적을 남겼다.
4월17일(火)
*이중 진자(Double pendulum)의 그림이다. 2개의 질량이 2개의 실로 연결되어 있는 시스템이다. 2개의 고유진동수와 2개의 모드가 있다.
*이중 진자를 사용하여 뉴질랜드 인더스티리얼 연구소에서 근무하던 “로드 화이트”는 물리학 공식학회에 진자 2개의 복합된 운동을 풀어 골프의 바람직한 스윙모델을 해석하였다.
4월26일(木)
*강제 진동의 그림이다. 자유진동과는 다른게 외력을 받아 강제적으로 진동하는 시스템을 의미한다.
*계의 응답의 그래프이다. 진동학에서 진동수의 변화에 따른 진폭률의 변화를 말한다. 이를 통해 외력 진동수에 따른 변화를 예상 할 수 있다.
5.1.火
*확대율(Magnification ratio)을 이용한 대표적인 설계인 발전기이다. 확대율을 통해 공진점에서 진퐁률과 운동의 진폭이 거의 무한대가 됨을 볼 수 있고 이를 피하기 위해 무거운 지지대를 사용하는 것을 알 수 있다.
*진동절연장치의 대표적인 예인 흡음재이다. 일반적으로 건물 내부에서 발생하는 소음을 줄여주어 인간의 삶에 윤택함을 만들어주는 것이다. 전달률이 적을수록 좋다.
5.3.木
*지진계(Seismometer)는 진원에서 발생한 지진의 크기를 측정해 주는 진동 측정기중 하나이다.
*점성감쇠와 자유감쇠의 차이는 뎀퍼의 부착여부이다. 아래의 그림은 오토바이 바퀴에 부착된 됨퍼의 그림이다.
5.8.火
*부족 감쇠 운동(Under-damped motion)은 감쇠운중 가장 실생활에 흔히 볼 수 있는 감쇠 운동이다. 진폭이 점차 감소되면서 진동하는 운동이다.
*감쇠기중에 흔히 볼 수 있는 도어클로저의 사진이다. 이를 통해 문을 열고 닫는 속도를 조절하여 사용한다.
5.10.木
*테이블 다리 밑 받침에 관한 그림이다. 이는 간극을 줄여주어 진동 절연을 만들어 준 대표적인 예이다.
5.15.火
*감쇠강제진동은 감쇠기가 달려있고 자유진동과는 다르게 외력의 영향을 받는 진동이다.
5.17.木
* 기진계는 치우친 질량의 회전에 의한 원심력에 의해 인위적인 강제운동의 외력을 만들어 주는 장치이다.
*확대율(Magnification ratio) 강제감쇠운동의 조건하에 확대율과 진동수비와의 관계를 나타낸 그래프이다.
5.29.火
*진동의 관성을 이용한 대표적인 제품인 지진계의 사진이다. 이는 추의 관성을 이용하여 상대적으로 지구의 진동을 기록한다.
*충격파의 형성은 일반적으로 음속이상에서 생긴다. 일상생활에서 볼 수 있는 대표적인 예인 물이 낙차시 생기는 현상을 보여준다.
5.31.木
*고유진동모드는 여러 가지 유형에서 나타나면 그림은 대표적으로 원판에서의 모드를 나타낸다. 모드는 물체에 진동이 발생하면 운동에너지와 변형에너지의 왕래로 진동현상이 유지되는데, 여기서 에너지의 왕래는 모드에 의해 거동이 달라진다.
*공진현상(Resonance)을 주변에서 가장 흔히 듣는 것은 스피커 주변이나 성악가의 소리로 인해 유리 잔이 깨진다는 것이다. 그림은 이를 보여주고 있다.
6.5.火
*울림의 대표적인 예인 종이다. 이는 진동수가 조금 다른 두 개의 자유진동이 서로 중첩됨으로써 생기는 현상이다.
*능동적소음제거(ANC)는 소리의 특성인 파(Wave)의 중첩의 원리를 이용하여 소음파를 상쇄시키는 것이 그 원리이다. 소음의 반대상을 만들어 줌으로써 소리를 제거하는 방식이다.

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