본 강연은 국내의 기계 제조, 설계 분야 중소기업 신입 엔지니어의 역량 향상을 돕기 위해 제작되었습니다. 1시간 분량의 강연을 통해 진동학에 대한 기초 이론을 이해하고, 진동으로 인해 발생하는 대다수 문제의 원인을 파악하고 해결 방법을 찾을 수 있도록 돕습니다.
목차
1. 강연 개요
2. 진동이란?
3. 1-자유도 진동계
4. 주파수 응답 함수
5. 주기적인 외력에 의한 진동 응답
6. 2-자유도 진동계의 진동 응답
7. N-자유도 진동계의 진동 응답
8. 연속 진동계의 진동 응답
9. 진동 저감을 위한 구조 변경
1. 강연 개요
이번 강연은 국내 기계 공학 관련 중소기업을 대상으로 진행합니다. 특히, 기계공학부를 졸업한 1~3년 차 신입 엔지니어의 역량 향상에 도움을 드리고자 합니다.
실제 중소기업은 물론 대기업에 재직 중인 분들을 만났을 때 자주 받게 되는 질문은 대동소이합니다. 진동학에 대한 기초 지식만으로 충분히 해결할 수 있는 문제나 답을 찾을 수 있는 질문이 많습니다.
대표적인 질문을 살펴보면,
1) 진동 신호, 즉 진동의 크기는 시간 영역에서 눈으로 볼 수 있는 현상인데, 진동 해석은 왜 주파수 영역에서 진행하는 것입니까?
2) 고유 주파수를 증가시키면 항상 진동의 크기가 줄어든다고 하는데, 왜 그렇습니까? 그리고 항상 맞는 말입니까?
3) 조화 해석(Harmonic Analysis)에서 얻은 주파수 응답 함수로부터 작동 중인 제품의 진동 레벨을 예측할 수 있습니까?
4) 진동 저감을 위해 해당 구조물의 고유 주파수와 고유 모드를 구하는데, 그 다음에는 무엇을 해야합니까?
5) 진동 저감을 위해 모드 해석이나 모드 실험을 수행해야 한다고 하는데, 모드 해석과 실험은 무엇입니까?
6) 고유 주파수는 질량의 제곱근에 반비례 관계이니 고유 주파수를 증가시키기 위해서는 구조물의 임의의 영역에서 짤라내도 됩니까?
위 질문의 공통적인 특징은 신입 엔지니어가 해석 프로그램을 잘 사용하지만 진동학과 관련된 역학에 대해 이해가 부족하기 때문에 갖게 되는 질문이라는 점입니다.
따라서, 위 질문에 대한 답을 얻기 위해서는
1) 진동학(Mechanical vibrations)에 대한 기본 지식을 습득하고, 진동의 발생과 전파 과정을 명확히 이해해야 합니다.
2) 모든 문제의 해결 방안 탐색 활동은 원인 규명에서 출발합니다. 따라서 해당 제품의 진동 특성(특히, 진동 발생 원인)에 대해 이해해야합니다.
3) 대부분의 진동에 의해 발생하는 문제의 해결 방안은 기초 진동학 지식을 응용하면 얻을 수 있습니다.
4) 또한, 구조 변경이 필요한 경우 CAE를 통한 결과 예측을 통해 쉽게 해결될 수 있는 경우가 많습니다.
2. 진동이란?
진동이란, 평형 위치를 중심으로 물체가 반복적으로 흔들리는 현상을 말합니다. 운동 에너지와 위치 에너지가 반복적으로 굥환되는 현상을 의미합니다.
진동학을 공부하는 목적은 아래와 같습니다.
기계 시스템이 작동하는 동안 발생하는 원치 않은 진동은 제품 시스템의 성능과 품질을 낮출 수 있기 때문입니다. 원하지 않은 진동이 발생하는 원인과 메커니즘을 이해해야만 시스템의 성능을 유지하면서 불필요한 진동을 줄일 수 있습니다. 또한, 인위적인 진동을 이용한 제품을 설계할 경우, 적은 양의 에너지로 원하는 진동의 크기와 형태를 얻을 수 있기 때문입니다. 시스템에 작용하는 힘과 시스템에서 발생하는 진동의 관계를 이해해야만 원하는 결과를 얻을 수 있습니다.
😥 미리 보기는 여기까지!
내용을 이어서 보고 싶다면,
아래 정보를 입력해 주세요.
