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[공학] 동역학 제어 실험

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레포트 > 공학계열
2011.10.13
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[기계항공공학실험] 동역학제어실험보고서

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[기계항공공학실험] 동역학 제어 실험 결과

소개글

[공학] 동역학 제어 실험에 대한 자료입니다.

1. 임펄스 테스트

① 가정의 잘못

② 임펄스 테스트의 단점

③ 외팔보(실험에서는 축)의 문제

④ 강성이 일정한가?

1) The Electromagnetic Vibration Exciter

2) The Hydraulic Vibration Exciter (Electro-Hydraulic Shaker)

3) The Mechanical Vibration Exciter

4) Harmonic Excitation 조화 가진

5) Chirp Excitation 급속 주기함수 가진

2. 다음 시스템에 대해 (a), (b)문제에 답하시오.

3. 제프콧 로터 시스템

4. 동기 및 비동기 가진

5. Reference

본문내용

③ 외팔보(실험에서는 축)의 문제
실제 실험을 진행해 보진 않았지만, 실험 장치를 살펴보았을 때, 여러 장치들에게 구속이 되어 있는 것을 확인 할 수 있었다. 이 때 구속이 완벽히 되어 있다면, 추가 진동 등을 통한 에너지 손실이 없었을 테지만, 분명 실제 실험에서는 수직항력에 의한 에너지 손실 등이 일어났을 것이다. 이는 미약한 데이터로 나타나겠지만, 결론적으로 약간의 오차를 유발하였을 것이다.

④ 강성이 일정한가?
강성이 일정한 것인가에 대한 문제도 한번 고려해 보아야 한다. 분명 축을 이루는 물질은 이상적이지 않으므로 강성이 균일하지 않은 부분도 존재할 것이기 때문에 멕스웰의 상반정리를 완벽히 적용시키기에는 무리가 따를 수 있다.
하지만 이러한 오차를 발생시킬 수 있는 원인이 있음에도 불구하고 이런 원인들이 완전히 뒤엎는 결과를 내지는 않기 때문에 우리는 약간의 가정을 통하여 멕스웰의 상반정리를 사용할 수 있었으며, 우리들과 같은 기계공학자들에게 충분히 매력적으로 다가올 수 있다는 점을 상기하여야 한다.

(c) 시스템을 수학적 해석을 위해 모델링을 했다면 그 모델링이 제대로 된 것인지 검증하는 것이 중요하다. 일반적으로 시스템의 해석방법에 대해서 불변 값인 고유 진동수를 통한 검증을 시행하게 된다. 그 중에서 가장 일반적은 방법이 바로 임펄스 테스트이다. 이 이외에 다른 어떤 검증 방법이 있는지 설명하시오.

인공적으로 진동 환경을 재생하기 위해서 impact hammer이외에 가진기(vibration exciter -종종 shaker라고 부른다)를 사용한다. 가진기의 종류는 기계식(mechanical), 전자식(electro- dynamic), 그리고 유압식(electro-hydraulic) 등이 있다. Sine signal 및 stepped sine signal, random signal 등의 진동 환경을 제공할 수 있다. 각 종류에 따른 특성, 장단점은 다음과 같다.

1) The Electromagnetic Vibration Exciter
전자식 가진기는 위의 4가지 가진기 중에서 가장 폭넓은 주파수 대역에 사용이 가능하여 가장 널리 사용되고 있다.

전자식 가전기 원리
① 작동 원리
전자식 가진기의 동작 원리는 스피커의 동작 원리와 매우 유사하다. 이것은 스프링으로 지지된 moving element (exciter head 혹은 armature head 라고 한다)와 전류가 흐르는 코일로 구성되어 있다.
Moving element는 자장(magnetic field) B 내에 위치하며, 생성되는 힘 F는 자장의 세기 B, 전류 I 그리고 코일의 길이 L

참고문헌

5. Reference

• Daniel J. Inman, 이건복 임병덕 정태건 황재혁 공역, 『최신기계진동학』, 2ed, Pearson, 2002
• 이장무, 『기계진동학』, 문운당, 1996
• Francis S. Tse, Ivan E. Morse, Rolland T. Hinkle, 『Mechanical Vibrations theory and applications』, 2ed

#동역학 #제어 #실험 #공학

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