Transcript 기 계 공 학 실 험 2 - 진동연구실

기계공학실험2
대수감소율을 이용한 감쇠비 측정
한양대학교 진동연구실
실험실 및 실험 결과 보고서유의사항
실험조교 : 이규호
전화번호 : 031-501-4590
e-mail : [email protected]
실험실 내 절대정숙 유지
실험 후 정리정돈
결과 보고서 남의것 인용시 0점, 결석0점, 지각 -2점
보고서 제출 기한 : 실험 후 다음 실험전까지
2005년 8월 16일 발표
List
실험 목적
실험 이론
실험 장치
실험 방법
실험 결과
2005년 8월 16일 발표
실험목적
대수감소율
대수감소율(Logarithmic decrement)
질량과 강성은 정적 상태에서 간단한 실험으로 측정가능
감쇠를 측정하기 위하여 동적 상태에서 측정을 하여야 함
부족감쇠 시스템의 변위응답의 기록을 통하여 구할 수 있음
Peak to peak의 변위의 감소를 측정하여 구할 수 있음
질량-스프링, 감쇠를 가지는 시스템에 적용하여 감쇠비를 구하는것을 목적
2005년 8월 16일 발표
질량-스프링, 감쇠를 가지는 시스템
질량-스프링 시스템
k
m
감쇠를 가지는 시스템
c
k
m
2005년 8월 16일 발표
실험이론
2차 상 미분 방정식
Homogeneous Eqn
Non-Homogeneous Eqn
초기치 문제(Initial Value Problem)
Steady-state solution
과도응답해를 가짐
물리적으로는 어떤 시스템이 지속적인
상태에 이르렀을때를 의미
물리적으로는 어떤 시스템이 안정화
상태에 이르면 없어지는 상태를 의미
2005년 8월 16일 발표
실험이론
제차방정식의 해
의 해의 형태가 다음과 같다고 가정
의 양변을 m 으로 나누면
가 되며
2005년 8월 16일 발표
실험이론
제차방정식의 해
From Euler’s law
2005년 8월 16일 발표
실험이론
제차방정식의 해
Unknown : 초기치에 의해 결정할 수 있음(초기변위,초기속도)
2005년 8월 16일 발표
실험이론
대수 감소율
f (t )
1
x(t )
  ln
x(t  T )
f (t )
2
T=진동주기
t
1
t
2
2005년 8월 16일 발표
실험이론
대수 감소율
T=진동주기=감쇠주기
T
2
2

w w 1 
d
2
n
이며 따라서 감쇠비는 다음과 같이 주어진다
2005년 8월 16일 발표
실험방법
오실로스코프
가속도계와 증폭기를 연결하고 증폭비를 100에 맞춘다.
오실로 스코프 전원을 켜고 조교의 지시에 따라 실험준비를 한다.
실험준비가 완료되면 스프링의 계수와 질량을 잰다.
스프링계수와 고유진동수를 구한후 가속도계로 부터 신호를 검출한다
3번 반복후 평균값을 산출하여 감쇠비를 결정한다.
스프링에 고무줄을 연결하여 위의 과정을 반복한다.
2005년 8월 16일 발표
실험방법
고찰내용
스프링-질량 시스템의 감쇠는 얼마인가?
스프링-질량 시스템의 감쇠는 무시되어도 좋은가?
감쇠를 갖는 시스템의 응답특성은 어떠한가?
2005년 8월 16일 발표