진동 실험

목차

1. 실험목적

2. 실험장치 및 실험방법

3. 실험결과

4. 고찰

강체-스프링계의 자유감쇄진동

1. 이론적 배경

2. 실험방법

3. 실험결과

4. 고찰

본문내용

결과가
나온다. 이는 감쇄장치(댐퍼)가 진동을 억제하는 역할을 한다는 것을 보여준다.
현재 진동공학수업에서 배우고 있는 이론으로 쉽게 예상이 가능하였다. 현재 자작 자동차
제작 동아리인 천차별에서 차량을 만들어서 대회에 출전을 해보았는데 작년 차량에서 차가
통통 튀는 것을 보았다. 그땐 왜 그렇게 차가 튀는지 이해를 할 수가 없었다. 하지만 진동
실험도 하고 진동공학 수업을 들으면서 이유를 알 수 있게 되었다. 그 이유는 뎀핑계수 값이
0 < < 1 사이에 있어서 차량이 파도치듯이 통통 튀다가 진동이 없어지는 것이었다. 실험을
통한 이론을 바탕으로 올해 대회차량 제작 시에는 뎀핑계수 값을 1이상으로 하여 작년 보다
나은 차량을 제작할 것이다.
알지 못하던 지식을 눈으로 직접 확인할 수 있었고 직접 차를 제작하게 될 때 접목 해볼 수
있어서 매우 생산적인 실험이었다. 흔히 쇼바라고 부르는 서스펜션의 원리를 이번 실험을
통해서 보다 완벽히 알게 되었으며, 3학년 1학기 수업 중에 가장 흥미를 가지고 재미있게
듣고 있는 진동에 관한 실험이어서 재미있었고 유익한 실험이었다.
※ 용어정리
- Frequency (진동수) : 단위 시간당 이룬 사이클 수(CPS, Hz, RPM)
- Period(주기) : 1사이클을 이룰 때 걸리는 시간 (s/cycle수)
- Natural Frequency(고유진동수) : 어떤 탄성 계에서 그 계만이 가지고 있는 특유한 진동 수(Hz, rad/s)
- Free Vibration(자유진동) : 진동 시에 초기하중만 작용하고 그 이후 부과되는 하중이 없는 경우의 진동.
- Forced Vibration(강제진동) : 자유진동과 비교되는 진동분류의 한 형태로 계가 외력에 의해 계속해서 가진되고 있을 때의 진동.
- Damping(감쇠) : 진동하는 계에서 마찰이나 저항에 따른 에너지의 손실.
- Resonance(공진) : 외력의 가진 진동수가 그 계의 고유진동수와 일치 할 경우 큰 진폭의
진동이 발생한다. 이 현상을 Resonance라 한다.
※ 공진현상
: 소리를 포함해 보통의 역학적 진동, 전기적 진동 등 모든 진동에서 일어나는 현상인데,
이중에서 전기적·기계적 공명일 때는 공진(共振)이라고도 한다. 일반적으로 외부에서 진동계를
진동시킬 수 있는 힘을 가했을 때 그 고유진동수와 외부에서 가해주는힘의 진동수가 같으면
그 진동은 심해지고 진폭도 커진다. 또 진동체가 서로 연결되어 있는 경우, 양쪽 진동수가
같으면 공명에 의해 에너지를 서로 교환하기 쉽게 된다. 예를 들면, 진동수가 같은 소리
굽쇠를 접근시켜서 한쪽을 때리면 거기에 따라 다른 쪽 소리굽쇠도 울리기 시작하는데,
이것은 공기를 매개로 해서 일어나는 소리굽쇠의 공명현상이다. 또 공명상자에서 소리가
강해지는 현상이나, 동조회로(同調回路)를이용해 특정한 파장의 전파를 선택적으로 검출
할 수 있는 것도 모두 공명에 의한 것이다. 고층건물이나 교량, 기다란 회전체 등에서 공진이
일어나면 큰 이상진동(異常振動)이 생겨 파괴되는 경우도 있다.

키워드

진동,   실험,   강체-스프링계의 자유진동,   구조의 진동특성,   강체 스프링