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강제진동(forced vibration)

작성일 2010-07-30

진동계에 주기적인 외력이 작용할 때 나타나는 진동. 보통은 저항인 감쇠력 등이 작용하는 경우도 포함한다.

진동계의 고유 진동수를 ,외력의 진동수를 로 하고, 감쇠력 항을 , 외력 학을 로 표시하면 진동의 방정식은 가 된다.

 

우변을 0으로 둔 동차방정식의 일반해는 감쇠진동이지만 거기에 다음에 나오는 특수해를 더한 것이 처음 방정식의 일반해가 된다.

로 두면 특수해는 로 나타나며 가 커지면 감쇠진동은 작아져서 특수해의 진동만이 남는다.

 

이것이 강제진동이다.

 

에 가까워지면 는 0에 가깝고, 진폭 는 커져서 공명이 일어난다.

의 관계를 의 여러 값에 대해 표시한 것을 공명곡선이라고 한다.

계의 조건에 따라서는 반공명 등 특수한 현상이 일어나는 경우도 있다.

 

기계의 진동을 전기기계음향유사로 생각하면 질량을 ,저항을 ,스티프네스를 라 할 때, 진동의 방정식은 가 되며 기계임피던스는 이므로

rm rm 가 된다. 이 충분히 커서 제2항의 절대값에 비해 rm을 무시할 수 있는 경우 ,

 

이 상태를 관성제어라고 하며 이 때 진동속도는 에 반비례하고 변위는 에 반비례한다.

역으로 이다.

이 상태를 탄성제어 또는 스티프네스제어라고 하며 이 때의 진동속도는 에 비례하고 변위는

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강재(slag) 2010.07.30
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