빔 1의 고유주파수로 빔 7의 고유주파수가 가장 오른쪽에 있는 것이다. 뒤에 언급하겠지만 빔 7의 고유주파수가 예상보다 상당한 차이를 보였다. 아마도 등가강성에 비해 등가질량이 상대적으로 작아서 실험상에 오류가 큰 데이터가 얻어졌을 가능성이 있다. 이에 대한 논의는 뒤에서 언급하겠다.
1. 실험에서 구한 각 빔의 주파수 응답곡선을 Matlab, Mathmetica, 또는 Excel을 이용하여 도시하여라. 또한, 각 좌표축의 이름을 명시하고, 공진 주파수를 표시하여라. (단, x축은 frequency, y축의 scale은 ) 빔의 고유 진동 주파수는 주축의 주파수 응답곡선과 빔의 주파수 응답 곡선을 비교했을 때 가장 큰 차이를
나타날 수 있도록 가이드를 잡아주면 되겠다.
2. 실험 결과를 이용하여 각 빔의 등가 시스템(1자유도계 질량-스프링 시스템)을 구하여라.
등가강성과 등가질량을 구하기 위해서 필요한 기본 식을 정리하면 [표 4]와 같다.
= : beam의 등가 강성,
: beam의 고유진동수
⇒ (beam의 등가질량)
위의 식의 양변에 로 나타나는 역행렬을 곱하여 과를 구하면,
이다.
유도된 , 에 관한 식에서 분자와 분모를 로 나누어 주면,
위와 같이 의 함수로 과 를 나타낼 수 있다.
따라서 흡진기에 부가 질량을 설치하여 흡진기의 고유 진동수 를 흡진기가 설치될 Beam의 고유진동수 과 같
5. Free-Free Boundart Condition에 있는 Plate의 mode shape을 도시하라. ((m,n)모드 -> x축 m차, z축 n차, 이름, 조장 학번 맨 끝 두 자리 숫자 mn 사용) (프로그램 사용 후 Code 같이 제출) (조장 학번 끝자리 두 숫자는 6 1)
Boundary condition으로부터 , , , 이고,
⇒
여기서 수치적으로 eigenvalue 를 구하면
, 가
1. 실험에서 구한 각 빔의 주파수 응답곡선을 MATLAB, Mathmetica, 또는 Excel을 이용하여 도시하여라. 또한, 각 좌표축의 이름을 명시하고, 공진 주파수를 표시하여라.
(1) 실험결과
각각의 Beam에 대한 주파수 응답곡선에서 Beam의 주파수의 응답과 beam들을 지지하고 있는 봉(shaft, 중앙의 축을 의미)의 주파수
이 때, 약 10~20%사이의 오차율을 갖는 것을 볼 수 있다. 특히 오차율이 음수가 아닌 항상 양수가 나왔다는 결과는 다음과 같은 오차원인을 추론하는데 도움을 주었다.
먼저, 실험 결과 값을 분석하는 과정에서 중심축의 영향을 제거하기 위해 beam의 주파수 응답 함수에서 중심축의 주파수 응답함수를 뺐
1. 실험에서 구한 각 빔의 주파수 응답곡선을 MATLAB, Mathmetica, 또는 Excel을 이용하여 도시하여라. 또한, 각 좌표축의 이름을 명시하고, 공진 주파수를 표시하여라. (단, x축은 frequency, y축의 scale은 20log∣magnitude∣)
측정한 텍스트 문서 데이터를 먼저 엑셀로 불러와서 정리를 하였다. 텍스트 문서에는
☉ 실험 1 : 1자유도 진동계의 자유진동
☉ 실험 목적
스프링과 질량으로 구성된 간단한 1자유도 진동계의 자유진동을 Fourier Transform(FFT)한 주파수 분석 그래프를 통해 진동계의 고유 진동수를 알아보고 스프링질량의 고려 유무에 따른 스프링상수k값을 구한다. 또한 가속도 데이터를 통해 감