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기계진동

【기계진동】 예제 2-8 문제풀이, 고유진동수에 대한 스프링 질량의 영향 [기계진동] 예제 2-8 문제풀이, 고유진동수에 대한 스프링 질량의 영향 [문제]그림 2.19와 같은 스프링-질량계의 고유진동수에 스프링의 질량이 미치는 영향을 조사하라. [문제해설] 이제까지, 그리고 앞으로도 스프링의 질량을 무시하고 항상 문제를 푸는데, 이번 문제에서는 그 무시한 스프링의 질량을 고려하여 고유진동수를 구해보고 특성에 대해 알아보는 문제이다. [문제풀이] 1. 교재에서의 풀이 방법(위 사진에 이어서 아래 사진까지) 2. 상세한 문제 풀이ⅰ) 위 문제를 간단하게 그리면 다음과 같다. 이때, 물체의 질량은 m이고 변위를 x(t)로 표현한다. 그리고 스프링은 처음부터 끝까지 표현되며(문제에서는 중간에만 표현하였는데, 이는 나중에 적분할때 구간 설정이 잘못되었다는 것을 알 수 있다. 따라서, ..
【기계진동】 예제 2-6 문제풀이, 복합진자의 고유진동수 [기계진동] Chap.2) Free Vibration of single DOF // p.149 예제 2-6) [문제]한 점에서 피벗지지되어 있는 강체는 자체 중력에 의하여 피벗점을 중심으로 진동하게 된다. 이와 같은 계를 복합진자(compound pendulum)라고 한다(그림 2.15). 이 계의 고유진동수를 구하라. [문제해설] - 피벗지지 : 나사같은 걸로 고정시켜놨다고 이해하면 된다.- 복합진자 : 고정된 한 축이나 점의 주위를 일정한 주기로 진동하는 단진자와 같이 중력의 작용으로 진동을 계속하는 것을 말한다.- 고유진동수 : 고유진동에의 진동수를 말한다. 예를 들면, 1자유도의 진동계에서 질량 m, 스프링 상수 k라고 하면 다음 식으로 정의된다. 고유진동수 = 1/2π √(k/m) [문제풀이]ⅰ..
【기계진동】 예제 2-5 문제풀이, 풀리계의 고유진동수 기계진동 Chap.2) Free Vibration of single DOF // p.145 예제 2-5) [문제]그림 2.13(a)에 나타난 계의 고유진동수를 결정하라. 풀리의 질량과 마찰은 무시한다. [문제해설] 이번 문제는 그림을 보면 undamped free vibration system이라는 것을 알 수 있는데, 해당 계의 운동방정식을 알아야한다. 그리고 모델링을 통해서 문제를 푼다. [문제풀이] 1. 교재 풀이 사진 첨부(위 사진부터 교재풀이가 나와있습니다.) 2. 아래부터 상세하게 풀이하겠습니다.그림 2.13(a)를 간단하게 위 사진의 (a)처럼 그렸습니다. 그리고 우측에 (b)처럼 모델을 그렸습니다. 우리는 (a)를 (b)처럼 모델링하여 문제를 간단하게 풀 수 있습니다. 이때, 이전 문제와 ..
【기계진동】 예제 2-1 문제풀이, 물탱크의 조화응답 [재료역학] - 【기계진동】 예제 1-7 문제풀이, 기중기 드럼의 등가 스프링상수 k 기계진동 Chap.2 Free Vibration of single DOF // p.139 ex)2-1 [문제] 그림 2.10(a)에 보이는 물탱크 기둥은 높이가 90m이고, 안지름이 2.4m, 바깥지름이 3m인 관형 단면을 가진 강화콘크리트로 만들어져 있다. 탱크 무게는 물을 포함해서 3x10^5 kg 이다. 기둥 질량을 무시하고 강화콘크리트의 Young률을 30GPa로 가정해서 다음을 결정하라.a. 물탱크의 횡진동 고유진동수와 고유시간주기b. 초기 횡변위 0.3m에 의한 물탱크의 진동응답c. 물탱크가 겪는 최대 속도와 최대 가속도 [문제 해설] - 물탱크 기둥 높이 90m : l = 90 [m]- 안지름 2.4m : ..
【기계진동】 예제 1-7 문제풀이, 기중기 드럼의 등가 스프링상수 k [문제] 예제 1-7) 기중기 드럼의 등가 스프링상수 k 강철 로프를 감는 기중기 드럼이 그림 1.31(a)와 같이 외팔보 끝에 설치되어 있다. 풀려 나간 길이가 l일 때 등가 스프링상수를 결정하라. 로프 단면의 평균 직경을 d, 로프와 외팔보의 Young률은 모두 E로 가정한다. [문제해설] 기중기는 물체를 들어올리거나 내리는 역할을 하는 기계장치입니다. 이 기중기가 위에 있는 그림과 같이 드럼 형식으로 되어있는데, 이것으로 물체를 움직이다가 강철 로프의 길이가 l이 되었다. 이 때의 모습을 진동역학적으로 보았을때의 등가스프링 상수를 구하는 문제이다. 우측의 그림을 보면 어떤식으로 로프가 풀리는지 이해가 될 것이다. [문제풀이] 먼저, 윗 그림을 조금 더 쉽게 이해할 수 있도록 FBD(free body..