진동의 발생원인-힘-가진력

진동의 발생원인-힘

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진동의 필수적인 구성요소는 힘, 질량과 스프링으로 표현될 수 있으며 진동의 발생원인은 진동의 요소 중에서 힘(가진력)은 초기의 과도진동(Transient)을 유발하며 또한 지속적인 힘의 발생으로 정상상태의 진동(Steady state)을 유발하게 된다. 자동차를 통해 원인을 찾아보면 엔진의 회전과 요철의 통과 맞바람에 의한 차체의 움직임 등을 통해 진동이 발생하는 것을 알 수 있으며 이러한 진동의 가진력을 세부적으로 구분하면 다음과 같다.

진동의 가진력 (Exciting force)

진동은 고체적인 의미를 가지고 있으며 동적인(Dynamic force) 힘이 가해져야 반복적인 운동인 진동을 줄 수 있기 때문에 동적인 힘을 분석하면 다음과 같은 3가지의 가진력으로 구분할 수 있다.

1. 회전운동에 기인한 질량불평형의 발생이 유도하는 원심력
2. 충격과 직선왕복운동에 기인한 충격의 발생이 유도하는 충격력
3. 유체의 운동에 기인한 고체의 충돌에 의해 발생하는 유체기인 자려진동(Self exciting)
   이중에서 기계진동분석에서 문제가 될 만한 가진력은 회전운동이 주로 많으며 충격력과 자려진동으로 인해서 진단의 난위도가 결정되게 된다. 주로 문제가 되는 것은 고체와 고체의 마찰로서 이는 크게 파괴가 되는 원인이기 때문이다. 물론 기타 진동을 유발하는 가진력으로 전기에 의한 전자기력도 가진력이라고 할 수 있다. 모터의 전기적결함이나 전자기력에 의한 가진기(Shaker)를 그 예로 들 수 있겠다.

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관련키워드

진동, 가진력, 충격, 정상상태, 과도진동