엔진(질량 m)의 진동이 공장바닥에 직접 전달될 때 바닥에는 힘이 Fo… | [일반기계기사 필기] 18년 2회차 기출문제 상세 페이지
1[일반기계기사 필기] 18년 2회차
엔진(질량 m)의 진동이 공장바닥에 직접 전달될 때 바닥에는 힘이 Fo sinωt로 전달된다. 이 때 전달되는 힘을 감소시키기 위해 엔진과 바닥 사이에 스프링(스프링상수k)과 댐퍼(감쇠계수 c)를 달았다. 이를 위해 진동계의 고유진동수(ωn)와 외력의 진동수(ω)는 어떤 관계를 가져야 하는가? (단,이고, t는 시간을 의미한다.)
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ωn＜ω
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ωn＞ω
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해설
바닥으로 전달되는 힘을 줄이려면 고유진동수가 외력 진동수의 1/√2 보다 작아야 한다. 즉 ωn < ω/√2 이다.
그림처럼 질량 m이 스프링 k와 댐퍼 c로 바닥에 지지되면, 바닥에 전달되는 힘과 가진력의 비(전달률)는 진동수비 로 결정된다.
전달률이 1보다 작아져 실제로 진동절연이 되는 구간은 이며, 이 경계는 감쇠비와 무관하게 항상 √2 이다.
를 ωn에 대해 정리하면 이다. 반대로 이면 스프링·댐퍼를 달아도 전달력이 오히려 커진다.
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