비틀림 진동의 전기적 등가회로에 관한 연구 = (A) study on the electrical equivalent circuit for a torsional vibration system

국문 초록 (Abstract)

기계적 시스템의 설계·제작시에 시스템을 모델링하여 시스템의 진동거동을 해석하기 위한 시뮬레이션 기법 중, 비교적 구조가 간단하고 공진주파수 부근에서의 동적특성 해석에 유용한 전기적 등가모델링의 개발은 기계분야와 전기분야의 양 분야의 특성을 상호 응용한 점에서 그 개발성과 응용성이 제고되고 있는 실정이지만, 등가적인 전기회로를 이용한 모델링 및 시뮬레이션은 현시적으로 진동거동을 고찰할 수 있으며, 짧은 시간내에 그 해석결과를 파악할 수 있는 장점을 가지고 있다.
본 연구에서는 3-자유도 비틀림 진동 시스템을 기계적 모델링 방법을 이용하여 분석하고, 기계적 시스템의 등가적인 전기 회로로의 등가과정을 소개함과 동시에, 다양한 경계조건(예로, 자유진동, 조화 여기가진, 쇼크가진)에서의 시스템 응답(각속도 변동, FFT분석)을 각각 비교·분석하여, 등가적인 전기회로의 정확성과 신뢰성을 확인하고 그 응용성을 평가하고자 한다.
결과적으로, 다양한 경계조건에서, 3-자유도 비틀림 진동 시스템의 기계적 모델링과 등가적인 전기회로 모델링에 의한 동적 응답특성이 일치하였다.
특히, 기계적 시스템에 동흡진기(Dynamic Vibration Absorber(DVA))를, 등가적인 전기회로에는 DVA를 구성하고 있는 질량과 스프링의 값에 등가하는 전기소자를 부착하였을 경우, 양 시스쳄 모두 미부착시의 각속도 변동량(혹은 전류량)을 똑같이 약 50% 감소시키는 효과를 얻을 수 있어, 전기적 모델링 기법의 정확성과 신뢰성을 확인할 수 있었다.

목차 (Table of Contents)

• 국문요약 = ⅰ
• Nomenclature = ⅱ
• List of Figures = ⅳ
• List of Tables = ⅵ
• 제1장 서론 = 1
• 1.1 연구 배경 및 목적 = 1
• 1.2 연구 내용 및 방법 = 2
• 제2장 본론 = 3
• 2.1 연구대상 모델의 이산화 = 3
• 2.2 이산화 모델의 진동특성해석 = 6
• 2.2.1 비감쇠 자유진동 = 6
• 2.2.2 조화 여기모멘트를 받는 강제진동 = 15
• 2.2.3 과도진동 = 20
• 2.3 전기적 등가회로 모델 = 28
• 2.3.1 전기회로의 구성소자 = 28
• 2.3.2 전기적 등가회로계 = 30
• 2.3.3 전기적 등가회로계 모델의 진동특성해석 = 34
• 2.4 수동적 진동감소 = 43
• 2.4.1 기계적 소자값에 의한 시뮬레이션 = 44
• 2.4.2 등가화된 전기적 소자값에 의한 시뮬레이션 = 47
• 제3장 결론 = 50
• 참고문헌 = 52
• Abstract = 54
• 부록 = 56