1자유도 자유진동 결과보고서

소개글

1자유도 자유진동 결과보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험과정 및 사진
2. 결과 그래프
3. 결과 분석
4. 고찰

본문내용

m
- 공식 : 대수감소율(: 첫번째 진폭, : 두 번째 진폭), 감쇠비,
감쇠값 사용
대수감소율
감쇠비
감쇠값 [kg/s]
5번-1번째
= 40.06418
5번-2번째
= 41.78496
5번-3번째
= 41.78496
평균
1.18687
0.18561
41.21137
8번-1번째
= 32.04202
8번-2번째
= 32.52744
8번-3번째
= 31.63569
평균
0.92685
0.14560
32.06838
11번-1번째
= 27.23392
11번-2번째
= 26.22025
11번-3번째
= 26.52220
평균
0.75990
0.12007
26.65879
고찰
Damping 조절 장치를 반시계 방향으로 5번, 8번, 11번 돌렸을 때의 1 d.o.f 진동을 관측하였다.
조절 장치를 반시계 방향으로 풀면 풀수록 overdamped system(시계방향으로 최대한 돌렸을 때)에서 underdamped system으로 바뀌게 되는 것을 실험결과를 통하여 확인하기로 하였다.
위의 실험결과를 보게 되면
5번 평균
8번 평균
11번 평균
1.967
2.233
2.360
0.600
0.883
1.103
조절장치를 반시계 방향으로 돌릴수록 과 가 증가하는 것을 볼 수 있다. 즉, 진폭이 증가한다.
대수감소율
감쇠비
감쇠값 [kg/s]
5번
1.18687
0.18561
41.21137
8번
0.92685
0.14560
32.06838
11번
0.75990
0.12007
26.65879
조절장치를 반시계 방향으로 돌릴수록 대수감소율, 감쇠비, 감쇠값이 줄어드는 것을 볼 수 있다.
또, steady-state에 도달할 때까지의 시간이 점점 길어지고, 진동수가 증가하는 것을 관측할 수 있었다.
대수 감소율의 정의인 에서 감쇠가 작다면,
으로 근사할 수 있는데 위의 결과에서 모두 감쇠비가 0.2보다 작으므로 이 식으로 근사할 수 있고, 그 값이 만족한다는 것을 확인할 수 있었다.
대체적으로 실험이 잘 되었다는 것을 확인하였지만, 약간의 오차가 발생하였다.
<오차원인>
① 펜과 종이에 의한 측정 오차
- 펜을 고정시킬 때 움직이지 않게 고정시키지 못했을 가능성이 있다. (위 아래로 조금씩 흔들림)
- 펜의 굵기에 의해서 진폭을 측정할 때 오차가 발생하였다. (펜의 두께 약 12mm)
- 펜과 종이에 발생하는 마찰로 인해서 측정값의 오차가 발생할 수 있다.
② 실험기기 자체의 오차
- 실험기기 자체의 스프링과 댐퍼에 의한 오차가 발생할 수 있다. (스프링의 비선형성有)
- 또, 유체 댐퍼에서 유체(oil)가 샜을 가능성이 있다.
- 이 System이 정확한 1자유도를 가진다고 볼 수 없다.
③ 사람 시력 측정 오차
- 사람 시력으로 자를 이용하여 진폭을 측정하였는데, 기계 장치를 사용하여 측정한 것이 아니기 때문에 정밀한 측정값이 나오지 못하였다.
④ 가진 한 힘의 오류
- 힘을 가진 할 때 Step input으로 가진 해야 되는데, 사람이 힘을 줄 때 힘이 잔류했을 가능성이 있다. 이 잔류 힘으로 인해 물체의 운동에 영향을 주었다.

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