3. 간단한 시스템 역학

Simplified System Dynamics

 

극히 드물게 예외는 있지만 기계에서 잘못되가고 있는 거의 모든 것은 기계에 의해 발생된 동적인 힘을 증가시키거나 동적인 힘을 제어하는 강성, 질량 또는 감쇠와 같은 정적인 힘을 감소시키는 것이다. 어느 경우든 그 결과는 진동이다. 진동을 일으키는 것은 바로 힘이다. 이러한 힘은 다음 사항에 의해 발생될 수 있다.

① 불평형, Misalignment, 공기 및 수력학적 힘, 기어 이빨의 충격 등과 같은 정상 상태의 가진력.

② Fan, 통풍기 또는 펌프와 같은 유체 취급 설비에서의 난류와 같은 비정상 상태(불규칙적인) 가진력, 가스터빈의 연소난류는 다른 예이다.

③ Rubbing 또는 베어링이나 커플링의 불충분한 윤활에 의해 생긴 마찰.

④ 지나가는 차량, Bumping, 압축기 서징, 기계 기동시 등에 의해 생긴 과도적인 가진력.

각 경우에서 생긴 진동량은 물론 발생한 힘의 크기에 따라 다르지만 관련한 시스템의 강성, 질량 및 감쇠특성에 의해서도 달라진다. 진동력에 대한 Spring-Mass계의 응답에 대한 기본적인 이해가 진동측정, 분석 및 발란싱시 발생한 많은 공통적인 문제들을 이해하고, 확인하고 해결하는데 큰 도움이 될 수 있다. 또한 기계, Piping 또는 구조물의 진동은 가진력을 줄이거나 정적인 힘인 강성, 질량(무게) 또는 감쇠중 하나 이상을 증가시키므로써 감소시킬 수 있다. 예외는 있지만 가진력을 감소시키면 진동치도 감소될 것이다. 그러나 강성, 질량 또는 감쇠를 증가시키면 실제로 진동진폭이 증가할 수도 있다. 따라서 경비와 시간이 소요되는 구조물 개조전에 먼저 진동에 대한 총체적인 정적 저항력 또는 임피던스를 구하기 위하여 어떻게 이들 힘을 조합할 것인가를 아는 것이 중요하다.

 

3.1 剛性과 變位 (Stiffness and Displacement)

3.2 質量(慣性)과 加速度 [Mass (Inertia) and Acceleration]

3.3 減衰와 速度 (Damping and Velocity)

3.4 全體 시스템의 振動 應答 (Total System Response to Vibration)

3.5 共振時 振動變位와 位相 變化 (Vibration Displacement and Phase Change at Resonance)

 

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