모드 형상 - mode shape

기술용어통 반디통 용어집

외부로부터 동적인 하중, 즉 외란을 받아 진동하고 있는 물체의 모양은 물체 고유의 진동 형태들의 조합이다. 여기서 물체 고유의 진동 형태를 전문용어로 고유모드(natural mode) 혹은 모드 형상이라고 부른다. 물체 고유의 진동 형태란 그 물체가 지니고 있는 고유한 특성으로서, 질점이 아닌 유한한 체적을 가지는 물체는 무한 개의 고유모드를 가지고 있다. 그리고 이러한 모드 형상은 고유모드 해석(modal analysis)을 통하여 구해지며, 물체가 실제로 진동하게 될 경우 고유한 진동수로 진동하게 된다.

예를 들어 한쪽 끝 단이 벽에 고정된 얇고 긴 판재는 아래 위로 1/4 사인파 형태로 변형하는 형태가 최저차 모드 형상에 해당되고, 고차로 갈수록 파장이 짧은 여러 개의 사인파로 구성된 형태로 진동하는 모드 형상이 나타난다. 저차 모드 형상일수록 물체가 변형하기 쉬운 형태이며, 고차로 갈수록 물체가 변형하기 힘든 변형 모양을 나타낸다.

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