진동 실험을 통한 외팔보의 고유진동수 변화 분석 및 MATLAB과 Python을 활용한 신호 비교

1. 자석 부착 전후 외팔보의 고유진동수 변화 관찰 및 그 원인 분석

외팔보에 자석을 부착하기 전후의 고유진동수 변화를 관찰하고 분석하였다. 외팔보는 진동 특성이 구조물의 물리적 특성에 크게 의존하며, 특히 질량과 강성에 의해 영향을 받는다. 자석을 부착하기 전 외팔보는 특정한 질량과 강성을 가지고 있어 일정한 고유진동수를 나타낸다. 그러나 자석을 부착하면 질량이 증가하고, 자석의 물리적 특성이 외팔보의 전체 질량 분포에 변화를 줄 수 있다. 이로 인해 고유진동수는 감소하는 경향을 보인다. 자석의 부착으로 인해 질량이 증가함에 따라 자연주기도 길어지고, 이는 고유진동수의 감소로 나타난다. 추가적으로 자석의 부착 위치도 고유진동수 변화에 영향을 줄 수 있다. 자석이 외팔보의 한쪽에 집중되면 비대칭적인 질량 분포가 생겨나고, 이는 진동 모드에 영향을 미쳐 진동 주파수에 변화를 가져올 수 있다. 실험 결과, 자석 부착 후 고유진동수를 측정해보니 눈에 띄게 감소한 것을 확인할 수 있었다. 이러한 변화의 원인은 기본적으로 질량 증가와 질량 분포의 비대칭성에 기인한다. 따라서 외팔보의 고유진동수 변화는 구조물의 안정성과 안전성…