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기계공학실험 - 동흡진기(Dynamic Absorber)를 이용한 진동 제어 실험

등록일 : 2014-06-11
갱신일 : 2017-03-23


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기계공학실험 - 동흡진기(Dynamic Absorber)를 이용한 진동 제어 실험
동흡진기(Dynamic Absorber)를 이용한 진동 제어 실험

1. 실험목적

일정한 속도로 구동 되어지는 진동계 (primary mass-spring system)가 그 진동계의 공진(resonance)영역에서 구동되면 과도한 진동을 발생한다. 이 진동계에 2차 진동계(secondary mass-spring system)를 결합시키면 주진동계의 과도한 진동을 흡수, 제어할 수 있다. 주진동계의 과도한 진동을 감소시키기 위해 결합되어지는 2차진동계를 동흡진기라고 한다. 이런 진동의 흡진 현상을 이해하고, 동흡진기를 설계하는데 이번 실험의 목적이 있다.

2. 이론

1 동진흡진기란
Damping이 없는 시스템에 외부에서 어떤 주기적인 힘이 작용하는 경우에, 위 그림과 같이 어떠한 물체(absorber mass)를 추가로 달게 되면, 시스템의 고유진동수는 두개로 늘어나며(2-DOF) 두개의 고유진동수 영역 사이에서 진폭이 0이 되는 주파수대를 발견할 수 있다.

즉, 이 주파수로 기계시스템에 진동이 가해질 때 모든 진동을 추가적인 질량(absorber)부분이 받게 되며 원래의 기계시스템은 진동하지 않도록 만들 수 있는데, 이 장치를 Dynamic Vibration Absorber라 한다.
이는 추가로 달린 absorber부분의 고유진동수가 외부에서 가해지는 진동수와 일치함에 따라, 작용하는 모든 진동을 absorber가 받기 때문에 생기는 현상으로 볼 수 있다.

2. 동진흡진기의 일반원리
주진동계에 2차 진동계를 결합시킴으로써 나타나는 주요한 효과는 1자유도 진동계를 2자유도 (혹은 그 보다 많은 자유도)의 진동계로 변화 시키는 것이다. 그런 작업을 수행함으로써 진동계에 변화를 줄 수가 있고 주진동계의 진동을 최소화 시킬 수 있다. 이러한 2차 진동계의 질량이나 강성(stiffness)을 주진동계의 운동을 최소화 시키게끔 선택 함으로써, 원하지 않는 진동을 제거할 수가 있다. 다음 그림은 1차 자유도를 갖는 …(생략)

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