[실험 3]예비보고서 - 외팔보의 응력 변형률, 고유진동수 해석 - 기계 공학 응용 실험

1. 실험 목적

편심 모터를 이용한 Beam의 응답함수와 고유진동수를 도출 및 해석 결과와 비교하여 외력과 진동 주파수의 관계를 알아본다.

2. 실험 이론
2.1 진동이란
fig1) 단진자
진동이라고 하는 것은 일정 시간 간격으로 반복되는 운동을 의미한다. 간단한 예로 왕복운동, 현을 튕길 때가 대표적이다.
일반적으로 진동은 크게 3가지 구성요소로 되어있다. 위치에너지를 저장하기 위한 요소(스프링 또는 탄성체), 운동에너지를 저장하기 위한 요소(질량 또는 관성), 에너지를 점차 소멸시키는 요소(감쇠기)이다. 이 3가지 요소를 통해 전체적인 시스템은 위치에너지에서 운동에너지로 혹은 운동에너지에서 위치에너지로 변환하게 된다.
진동은 크게 자유진동과 강제진동으로 구분이 된다. 자유진동의 경우 초기에 가해진 힘 자체로 진동한다. 이후 추가적인 외력이 없이는 멈추거나 더 빠른 속도를 내지 않는다. 강제 진동은 시스템의 외력에 의해 가진되는 진동을 의미한다. 간단한 예로는 내연기관의 엔진을 들 수 있다. 여기서 외력의 진동수가 실 물체가 가지고 있는 고유진동수와 일치한다면 공진으로 알려져 있다. 이는 구조물에 매우 큰 영…