[단국대] 감쇠비측정 실험 레포트 A+

목차

1. 실험 요약
1.1 실험 목적

2. 실험 이론
2.1 고유진동수 식
2.3 감쇠비 측정

3. 실험 장치

4. 실험방법

5. 주의해야할 점

6. 실험 결과
6.1 실험 결과
6.2대소감소율과 감쇠비 계산 과정
6.3 변위 식을 두 번 미분
6.4 그래프

7.고찰

8. 참고문헌

본문내용

1. 실험 요약
1.1 실험 목적
스프링과 댐핑으로 이루어진 1자유도 감쇠 진동시스템의 진폭의 변화를 알면, 대수감소율(:logarithmic decrement)을 구해 그 시스템의 감쇠비( :damping ration)를 구할 수 있다. 진동 변위는 실험에서 질량의 가속도 값을 측정하여 적분을 통해 구하거나 직접 진동변위를 측정하여 구할 수 있다. 감쇠비를 비교하고, 이로부터 구한 진동수와 직접 측정한 진동수를 비교 분석한다.

2. 실험 이론
2.1 고유진동수 식
감쇠가 없는 1자유도 시스템의 스프링 질량 시스템의 자유진동을 고려하여 뉴턴의 힘의 평형 법칙에 의한 다음과 같은 식이 된다. m이 있는 항은 질량에 의한 힘이며, k가 있는 항은 스프링에 의해 발생한 힘이다.

4. 실험방법
1)물통에 충분하도록 물을 채운다.
2) 원판의 크기(직경: 50mm/75mm)를 통해 감쇠 크기를 조절 해야한다.
3) 원판을 아래쪽으로 일정한 거리만큼 이동시킨다.
4) 질량의 가속도의 값을 측정한다.
5) 원판의 크기를 바꿔가면서 실험을 반복 해야한다.

5. 주의해야할 점
-물을 너무 많이 채워 흘러 넘치지 않도록 주의하자.

7.고찰
실험을 통해 스프링과 댐핑으로 이루어진 1자유도 감쇠 진동시스템의 진폭의 변화를 알수 있었다. 그리고 감쇠 진동시스템의 진폭의 변화를 알면 대수감소율을 구할 수 있었으며, 그 시스템의 감쇠비를 구할 수 있다. 진동 변위는 실험에서 질량의 가속도 값을 측정하여 적분을 통해 구하거나 직접 진동변위를 측정하여 구할 수 있었다.
실험 결과, 공진주파수의 계산값과 측정값이 다르게 나왔다. 그 이유는 실험 중 실험자의 실수 또는 용수철이나 추에 관한 문제로 짐작할 수 있다. 그리고 기계가 자체가 오래되어 값을 측정하기 어려웠으며 값이 잘 나오지 않았다.

참고 자료

기계공학실험2, 감쇠비 측정 실험 교안
Daniel J. Inman, “최신기계진동학(제4판)”, PEARSON, pp. 18-25, 2015.
Daniel J. Inman, “최신기계진동학(제4판)”, PEARSON, pp. 54-56, 2015.
Erwin Kreyszig, “KREYSZIG 공업수학 개정 10판 (下)”, WILEY, pp. 3, 2012