진동학

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[Force Transmissibility] Equilibrium 세우기

Ch. 2 Response To Harmonic Excitation
작성자
kwonjunpyo
작성일
2020-08-22 23:36
조회
646
안녕하세요 교수님

진동학 강의 듣고 있는 학생입니다.

 

다름이 아니라,

첨부해드린 내용 설명해주실 때,

Base에 작용하는 힘을 기준으로 세운 식이라고 이해했습니다.(F(t))

 

스프링의 경우,

Tension, Compression으로 고려하였을 때

m질량의 경우 아랫방향으로 작용하는 스프링 장력이

base를 기준으로 보았을 때

같은 Compression으로 위로 힘이 작용할 것을 생각해볼 수 있었습니다.

 

혹시 damper의 경우는 스프링과 같은 Tension이 아니기에

base 기준으로 아래로

즉 base를 누르는 힘 방향 이라고 고려하신건지

여쭈어보고 싶습니다.

 

또한,

base의 kinematic Diagram이 아랫방향으로,

즉 , -ma로 식을 세우는 이유 또한 알아보고 싶습니다.

전체 1

  • 2020-08-22 23:47

    EOM을 세우는 방법에 대해서 다시 설명드리면 될 것 같습니다.

    먼저 Force Transmissibility란,
    Base가 진동할 때
    물체에 전달되는 힘을 말합니다.

    때문에 모든 기준은 base가 아닌
    물체가 되어야겠습니다.

    Base에서 진동에 의한 힘이
    물체에 전달된다고 가정할 때,
    물체는 당연히 x(t)방향으로 (위로) 움직일 것입니다.

    이때 스프링은 "가지마" 하면서 뒤로 당길 것이고,
    댐퍼도 마찬가지로 "가지마" 하면서 뒤로 당길 것입니다.

    때문에
    스프링에 의해 저항되는 힘인 k(x-y)
    댐퍼에 의해 저항되는 힘인 c(x'-y')
    이 아래로 작용할 수 있음을 이해할 수 있겠습니다.

    EOM을 세우는 과정에서
    우리는 물체가 base로부터 힘을 받아서
    위로 움직이는 상황을 가정했기 때문에
    알짜힘에 의한 가속도는 x"가 될 것을 알고 있기 때문에

    -k(x-y) -c(x'-y') = mx"가 된다는 것을 결론지을 수 있습니다.

    계산 상의 편의를 위해 앞에 -를 붙이면
    최종적으로 질문하신 식이 유도가 됩니다.
    k(x-y) + c(x'-y') = -mx"

    EOM에 대한 유도 과정을 다시 설명드렸으니
    아마 질문하신 내용에 대한 모든 답이 되었을 거라 기대합니다.

    잘 이해가 가지 않으시다면
    언제든 편하게 다시 질문 주시면 감사하겠습니다.

    공부 열심히 하세요.
    감사합니다.


Engineering Vibration, Daniel J. Inman, Pearson

Ch. 1 Introduction To Vibration and the Free Response
Ch. 2 Response To Harmonic Excitation
Ch. 3 General Forced Response
Ch. 4 Multiple-Degree-of-Freedom Systems
Ch. 5 Design for Vibration Suppression
Ch. 6 Distributed-Parameter Systems
Ch. 7 Vibration Testing and Experimental Modal Analysis
Ch. 8 Finite Element Method