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1[일반기계기사 필기] 15년 3회차
1자유도계에서 질량은 m, 감쇠계수를 c, 스프링상수를 k라 할 때, 임펄스 응답이 그림과 같기 위한 조건은?
문제 이미지
1
c > 2√mk
2
c > 2mk
3
c< 4mk
4
c < 2√mk
해설

그림은 진폭이 줄면서도 계속 진동하는 부족감쇠(underdamped) 응답이므로 조건은 c < 2√(mk) 이다.

1자유도계의 임계감쇠계수는 cc = 2√(mk) 이고, 감쇠비 ζ = c/cc 의 크기로 응답 형태가 갈린다.

그림의 곡선은 변위가 0선을 여러 번 가로지르며 진폭만 지수적으로 감소한다. 이런 감쇠 진동은 ζ < 1, 즉 c 가 임계값 2√(mk)보다 작을 때만 나타난다.

c > 2√(mk) 이면 진동 없이 서서히 되돌아오는 과감쇠 곡선이 되고, 제곱근이 빠진 2mk·4mk 형태는 감쇠계수와 차원 자체가 맞지 않는다.

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