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기계진동의 전달율(transmissibility ratio)을 1 이하… | [일반기계기사 필기] 22년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 22년 2회차
기계진동의 전달율(transmissibility ratio)을 1 이하로 조정하기 위해서는 진동수 비(ω/ωn)를 얼마로 하면 되는가?
1
√2 이상으로 한다.
2
√2 이하로 한다.
3
2 이상으로 한다.
4
2 이하로 한다.
해설

전달율(transmissibility ratio) Tr=1+(2ζr)2(1r2)2+(2ζr)2T_r = \frac{1 + (2\zeta r)^2}{(1-r^2)^2 + (2\zeta r)^2} (단, r=ω/ωnr = \omega/\omega_n, ζ\zeta는 감쇠비)을 1 이하로 만들려면 분자 ≤ 분모 조건이 필요하다. 이를 정리하면 (1r2)21+(2ζr)2(1r2)2(2ζr)2(1-r^2)^2 \geq 1 + (2\zeta r)^2 - (1-r^2)^2 - (2\zeta r)^2에서 (1r2)20(1-r^2)^2 \geq 0이므로, 결국 r2>1r^2 > 1, 즉 r>1r > 1이어야 한다.
더 정확히는 Tr1T_r \leq 1이 되기 위한 필요충분조건은 2r2102r^2 - 1 \geq 0이므로 r2/2=1/2r \geq \sqrt{2}/\sqrt{2} = 1/\sqrt{2}이 아니라 r2r \geq \sqrt{2}이다. 따라서 진동수 비를 √2 이상으로 설정하여 공진 영역을 벗어나고 가진 진동수가 고유진동수보다 충분히 커야 전달율이 1 이하로 감소한다.

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