외팔보

소개

항공대 외팔보 실험 레포트입니다

목차

1. 외팔보와 진동


2. Cantilever Beam으로 모델링이 가능한 구조물에 대한 간략한 조사


3. 보의 진동방정식 유도


4. Matlab을 이용한 det(A)=0 유도


5. 보의 진동모드

본문내용

1. 외팔보와 진동
구조물에서 하중을 담당하는 1차원 부재의 대부분은 보이다. 그 중에서 가장 많이 사용되는 보의 형태는 외팔보이다. 외팔보란 한쪽 끝은 고정되어 있고, 다른 한쪽은 자유로운 보를 말한다. 외팔보는 고정단에 발생하는 휨 모멘트와 전단력을 통해서 하중을 지지한다. 항공기의 날개나 탱크의 포신, 빌딩 등 많은 구조물을 외팔보로 생각하여 해석할 수 있다.
고유진동수란 각 물체가 가지는 고유한 진동특성을 말하는 것으로, 만일 진동계가 고유 진동수와 동일한 진동수를 가진 외력을 주기적으로 받으면 그 진폭이 무한대로 증가하게 된다. 이렇게 물체가 갖는 고유 진동수와 외력의 진동수가 일치하게 되어 진폭이 증가하는 현상을 공진현상이라고 하며 실제 예로 미국의 타코마 다리의 붕괴가 있다. 타코마 다리의 붕괴와 같은 공진현상은 생활 곳곳에서 일어날 수 있으며 우리가 사용하는 여러 가지 기계들에서도 발생할 수 있다. 기계를 설계할 때 공진을 고려하지 않고 설계한다면 타코마 다리의 붕괴와 같은 일이 일어날 수도 있다.
우리는 진동 실험을 통하여 대상 시스템의 고유진동수를 파악하고 검증된 해석 모델을 얻음으로써 보다 신뢰성 있는 시스템을 설계할 수 있다. 이번 실험의 목적은 다양한 진동수에 따른 외팔보의 진동 모드를 시각적으로 관찰하면서 각 모드별로 공진이 일어나는 고유진동수를 찾고, 그 실험값을 진동그래프로 나타내어 공진점을 확인해 보는 것이다.

참고자료

· 없음