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회전하는 축에 2개의 회전체를 설치하였다. 축의 자중만에 의한 위험속도… | [9급 지방직 기계설계] 13년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 지방직 기계설계] 13년 1회차
회전하는 축에 2개의 회전체를 설치하였다. 축의 자중만에 의한 위험속도는 N0[rpm], 각 회전체를 단독으로 축에 설치했을 경우 축의 자중을 무시한 위험속도는 각각 N1[rpm], N2[rpm]이다. 이때, 축의 위험속도 Nc[rpm]를 구하기 위한 던커레이(Dunkerley) 공식은?
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Nc=N0+N1+N2
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해설

던커레이 공식은 위험속도 제곱의 역수를 더하는 식, 즉 1Nc2=1N02+1N12+1N22\dfrac{1}{N_c^2}=\dfrac{1}{N_0^2}+\dfrac{1}{N_1^2}+\dfrac{1}{N_2^2} 이다.

위험속도의 제곱은 계의 강성/질량에 비례하므로, 여러 질량이 함께 있을 때는 각 질량이 단독일 때의 역수 제곱을 합산해 전체 위험속도를 근사한다. 따라서 합성 위험속도는 어느 단독 위험속도보다도 낮아진다.

  • 위험속도를 단순히 더하는 식: 합성 위험속도가 단독값보다 커지므로 물리적으로 맞지 않는다.
  • 위험속도의 제곱을 더하는 식: 역시 합성값이 커지는 방향이라 던커레이 식이 아니다.
  • 위험속도의 역수(1제곱)를 더하는 식: 제곱이 빠져 있어 던커레이 식과 다르다.

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