진동소음공진 하이라이트 606-visope (하울링, 팬컴프레샤, 변위가속도스펙트럼변환, 등가강성)

 

잔향시간과 하울링(Howling)의 소리 방해

이 강당은 음향 튜닝을 공간에 잘 맞추지 못한 곳이었을 것입니다. 보통 강당보다는 체육관이 소리가 울려서 웅웅~거리는 소음에 정확하게 들리기는 어려운 법인데..

"혹시 강당의 천장과 바닥이 매끄러운 표면이던가요?"소리에는 '잔향시간'이라는 개념이 있습니다.

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강성의 합산(siffness summation)

강성을 하나로 표현해야 할 때는 해당 강성들의 합(Kt)을 먼저 계산하면 된다.

이때 가장 기본적인 원칙은 질량과 연결된 강성들이 서로 '병렬인가 직렬인가?', '등가길이인가?'를 구분해야 한다. 즉, 병렬연결이라면 총합강성은 각 강성의 산술합산이고 Kt=k1+k2+k3+…로 계산하고,직렬 연결이라면 /Kt=....

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펌프, 팬, 블로워, 컴프레샤를 구분

작동원리로 유체기계들은 압축성-비압축성유체, 전열에너지(엔탈피), 비열과 상태방정식, 베르누이 방정식, 등온, 단열, 폴리트로픽 수두와 동력, 내부일과 각종 손실, 레이놀즈수, 마하수, 각종 효율, 다단 압축기의 전압수두, 상사법칙 등으로 표현할 수 있다.

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변위, 속도, 가속도의 단위 및 스펙트럼 그래프 변환

우측의 그래프는 한 포인트를 진동가속도센서로 측정한 것으로서 단위의 선택에 따라서 그래프를 선택하여 볼 수 있는데 제일 위의 스펙트럼 그래프 순서로 변위-속도-가속도의 그래프로 서로 변환하였다.

https://contents.premium.naver.com/bisope/visope/contents/231024083841225ho

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강성(Stiffness)과 탄성(Elasticity)

강성(Stiffness)과 탄성(Elasticity)

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진동을 구성하는 필수요소 3개중 하나인 강성은 ‘원래의 상태를 유지하려는 성질’을 의미한다. 강성은 탄성에너지(위치에너지)와 상호 변환할 수 있고 질량관성이 이루는 운동에너지와 교번하여 전체에너지를 나누어 가진다. 따라서 강성과 관성이 방향이 서로 반대인 것이 정상인데 만약 방향이 같을 경우에는 공진이 발생하는 것이라고 볼 수도 있겠다. 강성은 이렇듯이 공진의 기본 원인인 고유주파수를 이루므로 강성[N/m]이 세다는 것은 고유주파수가 높고 고집이 세다는 뜻이기도 하다.

탄성계수(Modulus of Elasticity)는 강성의 구성요소

탄성계수는 임의의 재질의 탄성특성을 나타내는 척도로서 종탄성 계수일 경우 ‘young modulus(영률)’이라 하며 σ=Εε, E=(응력/변형률)으로 정의된다. 종, 횡탄성계수는 면적당 단위(Pa,N/m²)로서 사용되며 steel일 경우19.5*10^10Pa, Soft Rubber는 0.0005*10^10Pa로 ‘탄성이 크다는 것은 응력을 많이 받아도 조금만 변한다는 것’으로 강성과 그 특성이 유사하다. 공간수학적으로는 함수(복소수, 편미분)로 표현하여 조화운동(Harmonic)을 표현하게 된다. 탄성계수는 체적탄성계수로 사용되기도 한다. 이 때 유체일 경우 K[비열비*압력]으로, 고체전단일 경우 G(EI/A)로 사용되는데 따라서 매질내 음속[v,전파속도]은 √(K,E,G/ρ)로 계산된다. 그래서 진동주파수는 f=v/λ이므로 강성과 주파수간의 관계는 f=√(K, E, G/ρ) /λ가 되는 것이다.

종합적으로 강성과 탄성의 관련성을 정리하면 강성을 구할 때 재질 및 구조의 특성요소가 포함된다는 것인데 여기에 탄성계수가 있다. 즉, 강성을 탄성을 포함한 식으로 각 지지유형별로 정리해 보면 다음과 같다.(EI=굽힘강성, I=단면2차모멘트)

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키워드,	강성, 등가강성, Stiffness, 정강성, 동강성, 진동의 필수 3요소, 탄성계수

강성(Stiffness)과 탄성(Elasticity)

강성(Stiffness)과 탄성(Elasticity)

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진동을 구성하는 필수요소 3개중 하나인 강성은 ‘원래의 상태를 유지하려는 성질’을 의미한다. 강성은 탄성에너지(위치에너지)와 상호 변환할 수 있고 질량관성이 이루는 운동에너지와 교번하여 전체에너지를 나누어 가진다. 따라서 강성과 관성이 방향이 서로 반대인 것이 정상인데 만약 방향이 같을 경우에는 공진이 발생하는 것이라고 볼 수도 있겠다. 강성은 이렇듯이 공진의 기본 원인인 고유주파수를 이루므로 강성[N/m]이 세다는 것은 고유주파수가 높고 고집이 세다는 뜻이기도 하다.
 

탄성계수(Modulus of Elasticity)는 강성의 구성요소 

탄성계수는 임의의 재질의 탄성특성을 나타내는 척도로서 종탄성 계수일 경우 ‘young modulus(영률)’이라 하며 σ=Εε, E=(응력/변형률)으로 정의된다. 종, 횡탄성계수는 면적당 단위(Pa,N/m²)로서 사용되며 steel일 경우 19.5*10^10Pa, Soft Rubber는 0.0005*10^10Pa로 ‘탄성이 크다는 것은 응력을 많이 받아도 조금만 변한다는 것’으로 강성과 그 특성이 유사하다. 공간수학적으로는 함수(복소수, 편미분)로 표현하여 조화운동(Harmonic)을 표현하게 된다. 탄성계수는 체적탄성계수로 사용되기도 한다. 이 때 유체일 경우 K[비열비*압력]으로, 고체전단일 경우 G(EI/A)로 사용되는데 따라서 매질내 음속[v,전파속도]은 √(K,E,G/ρ)로 계산된다. 그래서 진동주파수는 f=v/λ이므로 강성과 주파수간의 관계는 f=√(K, E, G/ρ) /λ가 되는 것이다.

종합적으로 강성과 탄성의 관련성을 정리하면 강성을 구할 때 재질 및 구조의 특성요소가 포함된다는 것인데 여기에 탄성계수가 있다. 즉, 강성을 탄성을 포함한 식으로 각 지지유형별로 정리해 보면 다음과 같다.(EI=굽힘강성, I=단면2차모멘트)

 

 

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