진동소음공진 하이라이트 759-visope (종파, 질량관성모멘트, 드론소음, 탄성력)

 

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음파의 종류와 특성

음파의 종류를 공학사전 등에서 정의된 자료를 정리하면 다음과 같다. 분류방법은 방향일 때도 있고, 주파수대역, 전파형태일 때도 있으나 일반적으로 이렇게 구분하여 설명한다. 종파 (縱波):Longitudinal Wave:입자 진동방향과 파동 진행방향이 평행. 공기·액체·고체 모두 전파 가능. 공기 중 음파의 일반적 형태, 횡파 (橫波)....

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Fn(natural frequency)과 J(I, 질량관성모멘트)

질량을 실에 매달아 처음 한 번 흔들면 실은 시계추처럼 또는 그네처럼 '왔다~갔다'를 반복하게 된다. 물리 수식적으로는 물론 이미 알려졌지만 재미있게도 한 가지 힌트를 주게 되면,이러한 '왔다~갔다'하는 반복의 빠르기는 질량의 크기와는 관계가 없다는 것이다.단지 길이(L)와 중력(g)만이 주파수에 관여한다. 즉, 주기만 ...

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② [항공·건강] "익숙해졌다"는 착각 — eVTOL·드론 소음에 뇌는 계속 스트레스 받는다

일본 나고야대·게이오대 연구팀이 '하늘을 나는 차'가 도심 상공 15m를 시속 25km로 지나는 상황을 모사한 영상·소음을 참가자에게 8회 반복 제시하고, 설문과 휴대형 뇌파(EEG) 측정기로 스트레스를 비교했다. 설문 응답은 소음 크기에 비례해 오르내렸지만, 뇌파 스트레스는 한 번 큰 소음에 노출된 뒤에는 소음이 ...

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요철3-충격과 탄성

자동차가 빨리 과속방지턱을 지나면 왜 충격이 커지는지 생각해 봅니다. 충격은 흡수되는 파괴력으로 모두 변환되지 않는 이상 탄성력으로 변환됩니다. 탄성력은 강성과 변위로 이루어져 있습니다. 따라서 강성(스프링)이 일정할 경우에 이 탄성력이 커지면 변위가 커지죠. 다시 설명하면 주행속도가 빠르면 요철의 최저점과 ...

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굽힘진동과 비틀림진동

굽힘진동과 비틀림진동

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기계가 움직이기 위해서는 반드시 원동기가 필요하며 그 종류로는 모터, 터빈, 내연기관이 있다. 모든 회전기계는 축(Shaft)이 반드시 존재하므로 이의 거동에 해당하는 운동과 진동의 모드를 나타낼 수 있는데 종진동, 횡진동, 그리고 비틀림진동이다. 흔히 교육과정에서 확인할 수 있는 진동은 직선(횡)운동으로서 상하로 움직이는 바(bar), 보(beam)나 스프링과 질량으로 나타내는 종진동일 것이다.

 

 

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비틀림진동, 질량관성모멘트, 각가속도, 각고유주파수, Torsional

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Torsional vibration

회전기계는 분당 회전수(RPM)으로 주로 정격속도를 표현한다. 정상적인 회전을 갖는다는 것은 분당 일정하게 토오크(Torque)가 가해진다고 할 수 있지만 사실 토오크는 변동(진동)한다. 이 것이 바로 비틀림 거동이고 축에 매우 많은 이의 수를 가진 기어를 설치하여 회전각도를 측정하는 이유이기도 하다. 축은 고유한 비틀림 모드를 가지고 있으므로 비틀림 고유주파수도 있다. 터빈로터 같은 대형 축일 경우 대체로 이는 Pre 1차 위험속도에서 그 위치를 찾을 수 있다.

비틀림 진동은 굽힘진동처럼 수식으로 표현할 수 있다. 가속도는 각가속도로 굽힘강성은 비틀림강성(Kt), (L:길이, G:전단탄성계수, Ip:단면2차모멘트)으로 표현한다. 또한 고유주파수의 표현으로 질량은 질량관성모멘트(J 또는 I), 강성은 Kt [kgm]를 사용한다. 따라서 일정한 힘이 가해질 때 가속도에 대한 저항의 의미처럼 질량관성모멘트(J)는 일정한 모멘트(토오크, T, M)가 가해질 때 각가속도에 대한 저항의 의미라고 할 수 있다. Solid shaft의 경우, J=1/2mr²으로 단위는 [kgm²]을 사용한다.