진동소음공진 하이라이트 754-visope (저주파이명음, 요철통과진동, 피크진폭, 진동계)

 

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② [건강·청각] 50년 미스터리 '글로벌 험(The Hum)' — "저주파 이명"이 유력한 원인

세계 인구의 2~4%가 듣는 정체불명의 웅웅거림 'The Hum'의 원인이 외부 소음이 아니라 청각계 내부일 수 있다는 연구가 나왔다. 노르웨이 NTNU의 Markus Drexl 교수팀은 험을 듣는 28명을 검사한 결과, 저주파 청력이 평균보다 우수한 사람은 2명뿐이었고 귀 스스로 내는 소리(이음향방사)도 검출되지 않았다. ......

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과속방지턱(요철)의 형상과 진동

자동차의 입장에서 보면 과속방지턱(요철)은 자동차의 내구 수명을 줄이는 충격 발생 장치입니다. 그런데 사람의 승차감의 입장에서는 요철은 단순히 진동의 발생기로 생각할 수 있습니다. 요철의 폭과 높이는 형태 그대로 자동차에 파장을 생성시킵니다. 이 파장은 속도가 같다면 주파수와 정반 비례의 관계를 같습니다. ...

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진폭의 표현 방법 - 피크값, 양진폭, 실효값(RMS)

파형의 크기는 피크값(Xpeak), 양진폭(Xp-p = 2·Xpeak), 실효값(RMS), 평균값으로 표현하며, 정현파에서는 RMS = 0.707·Xpeak, 평균값 = 0.637·Xpeak의 관계가 성립한다. 여기서, 피크값은 충격 등 순간 최대치 평가에, RMS는 에너지 기준의 심각도 평가에 쓰이며, 두 값의 비인 파고율(Crest Factor = Peak/RMS)은 ..

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진동 계측기의 용도와 기능에 따른 분류

우선 첫째로 진동계(Vibrometer)는 가장 많이 사용하며 특히 공장의 기계설비관리자가 사용하는 단순 진동량 계측기를 말한다. 대체로 진동량이 주 단위(변위, 속도, 가속도)와 부단위(rms, peak, peak to peak)로 표기되며 서로 변환할 수 있다. 저장 및 Route기능(측정포인트를 미리 만들어 놓고 측정하여 저장하는 방식,.

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P6- 진동속도와 회전속도

 진동속도와 회전속도

엔지니어에게 회전속도는 RPM이 익숙하다. 회전기계의 회전빠르기를 표현할 때 가장 많이 사용하는 '분당 회전수'를 의미한다. 이 것은 60으로 나누어서 회전주파수로도 표현할 수 있는데 'Hz'로도 표시할 수 있다. 결국 이것은 진동 3대그래프 중 하나인 스펙트럼의 가로축이 된다. 한편, 진동속도를 ..

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P3- 주파수와 Hz

 

주기는 무엇이고 주파수는 무엇인가?

주파수는 어떤 의미인가?

Hz를 알고 있다면 RPM과는 어떠한 관계가 있을까?

인간은 소리 몇 Hz에 가장 민감한가?

이러한 질문에 대한 진동소음의 기초 단위를 설명하였다.

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21 진동의 단위 카인과 갈kine & gal

진동의 단위: 카인과 갈(kine & gal)

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진동의 수준을 나타내는 단위로는 주로 변위-속도-가속도에 부단위 p-p, 0-p, rms를 사용하는 것이 일반적이다. 과거에는 dB를 사용하였던 경우가 많았으나 대상의 다양함을 표현해야 하는 진동의 역할이 많아진 최근 공학기술에 어쩌면 당연한 결과의 표현이 아닌가 싶다. 이 밖에 SI단위는 아니지만, 보편적으로 특수한 분야에서 사용하고 있는 단위들이 있는데 예를 들어 지진의 ‘진도’, ‘규모’, 가속도의 ‘G’, 인체환경진동분야의 ‘VAL, VL’, 그리고 kine와 gal이다. 전문가는 ‘Y’도 듣고 ‘why’도 구분할 수 있어야 한다.

 

진동의 단위 Kine과 gal

진동의 측정은 대부분 센서(transducer)를 통해서 물리적 변화를 전기적신호로 변환하므로 결과는 전하량 pC->전기량 mA, mV로 측정되어 그 값을 정해진 감도값(sensitivity)을 통해 최종 값(변위-속도-가속도)를 읽는 것이다. 그래서 주파수 또는 파형의 패턴만을 확인하려 한다면 그래프의 ‘Y’값은 측정된 그 값(voltage 등)으로 그냥 높고 확인해도 되는 것이다.

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자동차속도와 진동속도의 차이점 (Vibration velocity는 크기로 판단한다)

자동차속도와 진동속도의 차이점 (Vibration velocity는 크기로 판단한다)

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자동차가 60km/h로 달리고 있을 때, 진동은 어느 정도일까? 환산해서 60x1,000,000/3,600 = 16,666 mm/s일까?  진동을 속도로 왜 표현할까? 그리고 진동의 속도는 무엇인가? 운동의 속도와 다른가? 진동은 변위, 속도, 가속도라는 세가지 진폭단위로 표현한다. 즉, 기준위치로부터의 최대변위량(변위), 시간의 변동에 따른 변위의 시간당 변화량(속도) 그리고 속도의 시간당 변화량(가속도)으로 그 크기를 가늠한다는 것이다. 하지만 이 때 진동의 단위는 ‘크기’를 의미할 뿐, ‘빠르기’를 의미하는 것은 아니라는 것에 중요한 차이점이 있다. 다시 말하면 빠르기, 시속 60km/h로 주행하고 있는 자동차가 진동도 60km/h이라는 것은 절대로 아니다라는 뜻이다.

진동의 속도 (mm/s, rms or peak)

진동에 대한 ‘빠르기’는 변위, 속도, 가속도의 모든 단위에 있는 ‘주파수’ 또는 ‘주기’로 표현된다.  진동이란 기준점을 중심으로 반복하는 것이어야 하므로 ‘얼마나 빨리 반복하는가?’가 이 주파수 또는 주기가 담당하는 것이고 반면에 ‘얼마나 크게 움직이는가?’라는 양은 바로 진폭의 종류인 변위(µm), 속도(mm/s), 가속도(g)로 나타내는 것이다. 즉, 자동차의 속도는 지나가는 speed를 나타내고 진동의 속도는 에너지의 양인 진폭의 크기에 대한 종류인 것이다.

근본적인 착각의 원인제공자는 진동의 진폭단위를 3가지로 각기 표현하는데 따른 것으로 추정된다. 적합한 주파수 구역대가 다르고 목표로 정한 측정대상이 다르기 때문에 각기 다른 단위를 사용하며 그렇다는 것을 이해하여야 한다.

진동의 속도로 평가하는 대상은 ‘파괴’와 ‘에너지’가 관련이 있는 건축물의 진동안전, 발파의 평가나 회전기계류의 수명판단에 주로 사용되며 속도의 부속단위로 사용되고 있는 rms와 peak의 사용구분은 기준을 rms로 정한 ISO와 peak를 계속 사용하고 있는 North American standard간의 차이점도 있음을 알 필요가 있다. 참고로 다른 진동단위의 평가와 비교해보면 가속도는 인체의 감각 또는 힘의 크기와 관련 있는 평가로 변위는 응력의 집중이나 마찰이 염려되는 민감한 폭의 감시 등의 평가에 사용된다.

결론적으로 주행(운동)속도와 진동속도의 차이점을 정리하면, 자동차의 진동속도는 자동차가 빨리 달리면 진동도 커지는 면이 있으므로 자동차의 주행속도와는 전혀 관련이 없다고는 할 수 없으나, 주로 엔진의 RPM에 의한 진동가진력이 주도하므로(4기통의 경우, RPMx2배의 주파수에서 진동이 발생) 그때 발생하는 정상적인(규칙적인) 진동이나 주행노면에 의한 충격진동(불규칙적인)과 더 관련이 있다고 해야 옳다.

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진동, 주파수, 속도, rms, peak, 가속도, 진동의 단위, 진동속도