권영욱
2000-10-30 13:08:12
5
78
수고하십니다.
구조물진동에 대해 질문이 있어서 글을 올립니다.
벽에 수평으로 고정된 외팔보 형식의 주물품이 있습니다.
이 주물에는 회전체가 2개 있으며 하나는 20,000으로 회전하고 다른 하나는 3000에서 15000까지 가변(일정시간동안 정비례하여)을 하면서 회전합니다.
이때 이 주물의 끝단(벽과 먼쪽)에 중량을 두었을 경우
1. 중량을 볼트로 고정한다.
2. 중량을 자유롭게 위에 얹어 놓는다.
의 고유진동수의 변화를 알고 싶습니다.
많은 답변 부탁드립니다.
또 긴 튜브의 (약 2M, 내경60,70,80다단면,외경90 )1/3쯤에 약 100MM가량 열박음된 내측 축이 양단 베어링지지되어 있을 경우 단순 모델링을 어떻게 해야 하며, 불평형 수정방법 및 진동발생형태는 어떻게 되는지요.또한 양단 베어링은 내측으로 들어간 고정하우징이 있으며 이는 벽면에 고정이 되어 있는데 이럴경우는 어떻게 모델링을 해야 하는지요.
필요하다면 개략도를 올리겠습니다.
많은 답변 부탁드립니다.
구조물진동에 대해 질문이 있어서 글을 올립니다.
벽에 수평으로 고정된 외팔보 형식의 주물품이 있습니다.
이 주물에는 회전체가 2개 있으며 하나는 20,000으로 회전하고 다른 하나는 3000에서 15000까지 가변(일정시간동안 정비례하여)을 하면서 회전합니다.
이때 이 주물의 끝단(벽과 먼쪽)에 중량을 두었을 경우
1. 중량을 볼트로 고정한다.
2. 중량을 자유롭게 위에 얹어 놓는다.
의 고유진동수의 변화를 알고 싶습니다.
많은 답변 부탁드립니다.
또 긴 튜브의 (약 2M, 내경60,70,80다단면,외경90 )1/3쯤에 약 100MM가량 열박음된 내측 축이 양단 베어링지지되어 있을 경우 단순 모델링을 어떻게 해야 하며, 불평형 수정방법 및 진동발생형태는 어떻게 되는지요.또한 양단 베어링은 내측으로 들어간 고정하우징이 있으며 이는 벽면에 고정이 되어 있는데 이럴경우는 어떻게 모델링을 해야 하는지요.
필요하다면 개략도를 올리겠습니다.
많은 답변 부탁드립니다.
권영욱님의 글
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수고하십니다.
구조물진동에 대해 질문이 있어서 글을 올립니다.
벽에 수평으로 고정된 외팔보 형식의 주물품이 있습니다.
이 주물에는 회전체가 2개 있으며 하나는 20,000으로 회전하고 다른 하나는 3000에서 15000까지 가변(일정시간동안 정비례하여)을 하면서 회전합니다.
이때 이 주물의 끝단(벽과 먼쪽)에 중량을 두었을 경우
1. 중량을 볼트로 고정한다.
2. 중량을 자유롭게 위에 얹어 놓는다.
의 고유진동수의 변화를 알고 싶습니다.
많은 답변 부탁드립니다.
또 긴 튜브의 (약 2M, 내경60,70,80다단면,외경90 )1/3쯤에 약 100MM가량 열박음된 내측 축이 양단 베어링지지되어 있을 경우 단순 모델링을 어떻게 해야 하며, 불평형 수정방법 및 진동발생형태는 어떻게 되는지요.또한 양단 베어링은 내측으로 들어간 고정하우징이 있으며 이는 벽면에 고정이 되어 있는데 이럴경우는 어떻게 모델링을 해야 하는지요.
필요하다면 개략도를 올리겠습니다.
많은 답변 부탁드립니다.
----------------- [답 변] -------------------
어느 정도 알고 계신것 같은데 수계산으로는 좀 어려울 것 같습니다.
여하튼 고정되어 있다면 전체를 하나로, 중간 연결 부분이 Free 하게 되어 있다면 별도로 구분하여 계산을 해야 할 것 같은데 도면을 올려주세요 시간이 되면 FEM 해석을 해서 올려 드릴께요..
도면을 올리실 때 정확한 치수, 재질을 반드시 기록해 주세요..
그리고 감각적으로 고유진동수가 높지는 않을 것 같은데 그래도 회전체 진동이 문제가 된다면 사전에 모드해석을 해야 할 것 같습니다.
그럼 20000
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수고하십니다.
구조물진동에 대해 질문이 있어서 글을 올립니다.
벽에 수평으로 고정된 외팔보 형식의 주물품이 있습니다.
이 주물에는 회전체가 2개 있으며 하나는 20,000으로 회전하고 다른 하나는 3000에서 15000까지 가변(일정시간동안 정비례하여)을 하면서 회전합니다.
이때 이 주물의 끝단(벽과 먼쪽)에 중량을 두었을 경우
1. 중량을 볼트로 고정한다.
2. 중량을 자유롭게 위에 얹어 놓는다.
의 고유진동수의 변화를 알고 싶습니다.
많은 답변 부탁드립니다.
또 긴 튜브의 (약 2M, 내경60,70,80다단면,외경90 )1/3쯤에 약 100MM가량 열박음된 내측 축이 양단 베어링지지되어 있을 경우 단순 모델링을 어떻게 해야 하며, 불평형 수정방법 및 진동발생형태는 어떻게 되는지요.또한 양단 베어링은 내측으로 들어간 고정하우징이 있으며 이는 벽면에 고정이 되어 있는데 이럴경우는 어떻게 모델링을 해야 하는지요.
필요하다면 개략도를 올리겠습니다.
많은 답변 부탁드립니다.
----------------- [답 변] -------------------
어느 정도 알고 계신것 같은데 수계산으로는 좀 어려울 것 같습니다.
여하튼 고정되어 있다면 전체를 하나로, 중간 연결 부분이 Free 하게 되어 있다면 별도로 구분하여 계산을 해야 할 것 같은데 도면을 올려주세요 시간이 되면 FEM 해석을 해서 올려 드릴께요..
도면을 올리실 때 정확한 치수, 재질을 반드시 기록해 주세요..
그리고 감각적으로 고유진동수가 높지는 않을 것 같은데 그래도 회전체 진동이 문제가 된다면 사전에 모드해석을 해야 할 것 같습니다.
그럼 20000
권영욱님의 글
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수고하십니다.
구조물진동에 대해 질문이 있어서 글을 올립니다.
벽에 수평으로 고정된 외팔보 형식의 주물품이 있습니다.
이 주물에는 회전체가 2개 있으며 하나는 20,000으로 회전하고 다른 하나는 3000에서 15000까지 가변(일정시간동안 정비례하여)을 하면서 회전합니다.
이때 이 주물의 끝단(벽과 먼쪽)에 중량을 두었을 경우
1. 중량을 볼트로 고정한다.
2. 중량을 자유롭게 위에 얹어 놓는다.
의 고유진동수의 변화를 알고 싶습니다.
많은 답변 부탁드립니다.
또 긴 튜브의 (약 2M, 내경60,70,80다단면,외경90 )1/3쯤에 약 100MM가량 열박음된 내측 축이 양단 베어링지지되어 있을 경우 단순 모델링을 어떻게 해야 하며, 불평형 수정방법 및 진동발생형태는 어떻게 되는지요.또한 양단 베어링은 내측으로 들어간 고정하우징이 있으며 이는 벽면에 고정이 되어 있는데 이럴경우는 어떻게 모델링을 해야 하는지요.
단지 제가 알고 싶은 것은
1. 구조물에 고정시킨 질량체와 단순히 얹어 놓은 질량과의 진동거동 경향을 알고 싶습니다.
제가 생각하기엔 고정되면 결국 고유진동수를 내리는 경햐이 되며, 자유상태의 경우는 질량에 따라서 댐핑과 가진의 경향을 모두 가질수 있다고 보거던요.
제 생각에 전문가님의 명확한 해명이 필요합니다.
그래야 제 나름의 개념정리가 되니까요.
진동은 너무 어렵습니다.
많은 도움 부탁드립니다.
----------------- [답 변] -------------------
안녕하세요. 권영욱님
권영욱님이 테크노넷에 답변을 많이 하셔서 질문을 하신것이 아니라 답변을 하신줄 알았습니다.
구조진동과 회전체진동의 차이점은 구조진동은 고유진동수는 항상 불변이고, 회전체진동은 고유진동수가 회전속에 따라 바뀌게 됩니다. 회전기계진동이 회전수의 변화에 따라 바뀌게 되는 이유는 자이로효과와 회전속도에 따라 베어링 강성이 변화기 때문입니다. 회전체부분의 회전속도가 20000rpm이면 회전체부분의 효과를 무시할 수 없을것 같습니다. 회전체부분과 구조체부분을 따로 해석해서 부분구조합성법으로 문제를 푸는것이 좋을 것 같습니다.
베어링부분을 모델링 할 경우 강체로 보거나 탄성체로 모델링을 합니다. 일반적으로 탄성체, 강체에 대한 가정은 축의 강성과 베어링강성의 order차이에 의해 결정합니다. 베어링강성과 축의 강성 차수가 비슷하면 둘다 탄성체로 가정하고,베어링강성이 축의 강성의 8배이상이면 축은 탄성체, 베어링은 강체로 모델링합니다. 축의 강성이 베어링강성의 8배이상이면 축은 강체로 베어링은 탄성체로 모델링합니다. 일반적인것이기때문에 참고를 하시면 됩니다.
진동의 해석은 자유진동해석과 강제진동해석(정상상태, 과도상태)을 행합니다.
자유진동 해석은 시스템의 위험속도를 찾아 내어 설계단계에서 위험속도가 생기지 않도록 하기 위해서 행합니다. 강제진동은 비록 위험속도가 존재하지 않더라도, 진폭이나 반력이 시스템에 무리를 주는지 알기 위해 행합니다. 예를 들어, 베어링의 틈새보다 베어링의 진폭이 더 크다면 베어링에 무리가 와서 베어링의 결함이 발생하게 되겠지요.
만약, 고유진동수에만 관심이 있다면, free-free보다는 clamp의 상태가 고유진동수가 커지게 될것 같은데요. 1자유도 고유진동수=sqrt(강성/질량)입니다. clamp를 시키면 강성이 커지게 되므로 전반적으로 고유진동수가 증가 하게 됩니다.
도움이 되셨는지 모르겠네요.
공지사항
그렇지만 자유-고정단에서 자유단에 질량체를 고정하면 sqar(k/m)에 의해 진동위치는 내려갈 것이라고 생각합니다.
고정단을 강하게 조이면 아무래도 강성이 증가되므로 느슨한 상태보다는 계전체의 진동수가 올라가겠지요.
사실 제 질문의 요지는 자유 고정상태의 빔에서 고정단에 clamp[ing되지않은 질량체를 놓았을 때의 진동형태를 묻고자 하는 것입니다.
레이레이의 방식과 뉴톤의 방정식중에서 질량이 증가하게 되면 당연히 계자체의 자유 진동형태가 바뀔 것입니다. 그러나 질량이 움직일 수 있는 상태라면 해석범위가 약간 별도로 되어야 한다고 생각이 되는데요.
즉 +최대변위에서 충격력이 작용할 것이고 -변위에서는 반대의 상황이 벌어지리라 생각합니다만 그 운동형식에 대해 직관적 정립이 서질 않네요.
이에 대한 가능한 답변을 부탁드립니다.
또한 상기 첨부한 그림에서와 같은 구조의 경우 던컨레이의 방법을 적용하여 전체 계의 진동을 산출할 수 있는지요.
즉 1/n2 =각 진동ㅅ수 제곱의 역수의 합계 공식의 적용이 가능한지요.
많은 도움 부탁드립니다. 지금 열심히 공부 중이오니 개념정립에 필요한 많은 답변 부탁드립니다.