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OMA(Operational Modal Analysis) 란? OMA 는 시편의 구조적 상태(Dynamics)을 알아보기 위한 기법이다. OMA의 "Operational"이 의미하는 바처럼 OMA 측정은 시편의 동작중에 실시한다. 일반적으로 개발이나 분석을 위해 시편을 테스트 할때 실험실에서 규정된 환경에서 검사하는 것이 일반적이나 OMA는 실제 환경에서 검사를 하는 것이다. 동작중에 시편에 가해지는 힘(N)에 의해 발생하는 응답을 변위, 주파수, 오더 분석과 같은 결과로 얻을 수 있다. 가령 차량이나 비행기 같은 시편에 측정하고자하는 부분에 센서를 장착하고 동작시키면서 모달 분석을 하는 것이다. 운행중에 모달 분석을 함에 있어서 단점은 정확한 입력값을 측정할 수 없다는 것이다. 그러므로 OMA는 응답(..

SDOF(Single degree of freedom, 단자유도계) 에서 Mass Spring Damper SDOF에서 DOF 는 질량을 구성하는 입자의 위치를 정의하는 데 필요한 좌표계의 수를 의미한다. 그러므로 SDOF는 간단하게 한개의 축의 방향으로 설명이 된다. 그림1과 같이 무게 m 을 가진 물체가 힘 f 를 가하여 아래 위로 움직인다. 여기서 각 parameter에 대한 정의를 하면 아래와 같다. m : 무게, 단위는 [kg] c : 댐핑 계수, 단위는 [Ns/m] k : 스프링 계수, 단위는 [N/m] f : 가해지는 힘, 단위는 [N] x : 이동거리, 변위, 단위는 [m] Mass Spring Damper 시스템 수식으로 이해하기 그림1을 수식으로 표현하면 그림2와 같이 된다. 입력으로 ..

주파수 응답 함수란? FRF은 특정 입력(힘)을 넣어서 나오는 반응(g)을 주파수 도메인에서 보는 것이다. FRF를 사용하는 목적은 시편의 공진주파수(Resonant frequency), 댐핑(damping), 모드 형태(mode shape)의 정보를 가져 오기 위함이다. FRF는 입력과 출력의 전달함수(Transfer function)으로도 불린다. FRF는 LTI (Linear time invariant) 시스템에서 입력과 출력의 관계이다. 간단히 말하자면 그림1처럼 임팩트 해머로 시편을 치면 임팩트 해머에 달린 센서에서 펄스 형태의 힘을 측정한다. 이상적인 펄스 신호는 주파수 전지역에서 일정한 크기를 가진 형태지만 현실은 그림1의 오른쪽 그림처럼 주파수가 올라가면서 힘이 떨어진다. 시편에 달린 가속..

Stress - Life 그래프 앞에 "Stress - Life 그래프란(1)? (SN 그래프)" 포스트 이후 계속 정리하겠다 "Stress - Life 그래프란(2)? (SN 그래프)"는 아래 링크를 참조 하길 바랍니다. 링크 : scribblinganything.tistory.com/122 평균 응력 효과 (Mean Stress Effects) 실험실에서 수집된 대부분의 기본 S-N 피로 데이터는 "reversed stress cycle"을 사용하여 생성된다. "reversed stress cycle" 는 응력이 양수와 음수 크기로 왔다갔다하는 것이다. 그러나 실제 하중 적용에는 아래 그림과 같이 진동 응력이 중첩되는 평균 응력이 수반된다(양수 측에서만 동작). 다음 정의는 교대(alternating..

Stress - Life 그래프 Stress - Life 그래프는 아래 그림처럼 2개의 도식으로 도식화된 Wohler S-N 다이어그램을 기본으로 만들어 졌다. S-N 다이어그램은 응력 진폭 S 대 고장주기 N을 표시한다. 적절한 S-N 다이어그램에 필요한 데이터를 만들기 위해 수많은 테스트를 진행하였다. S-N 데이터는 일반적으로 log-log 그래프에 표시되며, 실제 S-N 선은 여러 데이터 값의 평균을 나타낸다. 내구성 한계치 (Endurance Limit) 특정 재료는 피로 한계 또는 내구성 한계가 있으며, 이는 재료가 망가지지 않고 무한번의 주기로 줄 수 있는 스트레스 수준을 나타낸다. 적용된 응력 수준이 재료의 내구성 한계(Endurance limit) 이하일 경우 구조는 무한 수명을 갖는다고..

피로도(fatigue)란? 피로도는 수명주기(life cycle), 내구성(durability) 요건을 충족하는 제품을 개발하기 위해 반드시 인지하고 이해해야 하는 구조적 고장 모드이다. 경량화 시대에 피로도는 개발자가 내구성에 영향을 미치지 않으면서 엄격한 중량 제한을 충족시키기 위해 고려되어야 하는 설계 요건이다. 반복적으로 다양한 응력(Stress)이 재료에 가해져서 어느 부분을 약하게 만드는 것을 피로도(fatigue)라고 한다. Fatigue 크랙은 주기적인 하중(Loading)에 의해 발생한다. 재료의 2가지 Failure 형태 1. 정적(Static) 실패 모드 한번에 재료가 가진 인장 강도(tensile strength) 이상으로 응력을 가할때 2. Fatigue 실패 모드 응력에 크기가 ..

내구성이란? 내구성은 제품이 설계 수명(보증기간) 동안에 정상 작동을 할 수 있게 하고 문제에 직면했을 때 많은 유지보수나 수리를 필요로 하지 않고 기존 기능을 유지할 수 있는 능력이다. 사용 수명(years of life), 사용 시간(hours of use) 및 작동 주기 수(number of operational cycles)등이 주로 내구성을 수치화 하는 척도가 된다. 경제학에서는 사용 수명이 긴 상품을 내구재(Durable goods)라 한다. 내구성 좋은 제품의 설계는 3가지 특성을 지녀야 한다. 1. 지속성 (Last) 2. 데이지에 강한 성질 (Resist damage) 3. 마모에 강한 성질 (Resist wear) 내구성 (Durability) 관련 5가 Failure 모드 1. Fat..

응력(stress)은 아래와 같이 3가지 종류가 있다. 1. 인장 응력 (tension) 2. 압축 응력 (compressive) 3. 전단 응력 (shear) 우선은 응력은 아래와 같이 표현한다. p는 응력이 작용하는 면을 의미한다. q는 응력이 작용되는 방향을 의미한다. 수평 응력 (Normal Stress) 표현 위 그림에서 힘이 P처럼 들어가면 응력(감마)는 반대 화살 방향으로 면적에 반비례해서 생긴다. P/A P가 양의 방향이면 응력은 음수가 되고 P가 음의 방향이면 응력은 양수가 된다. 수직 응력, 전단(shear) 응력 표현 위 그림은 shear 힘을 받을 때 이다. 이때 F의 방향을 y라고 생각하면 전단 응력은 내부의 면(x축)에서 받고 가해지는 방향은 y축이다. 즉 응력은 아래와 같이 표..

위 그림처럼 카테고리를 삭제하고 싶은데 삭제 버튼이 비활성화 되어있다. 결론부터 얘기하자면 카테고리안에 아직 게시물이 있기 때문이다. 먼저 게시물을 삭제해야 한다. 게시물 삭제 방법은 아래와 같다. 관리 페이지에서 왼쪽에 글관리를 클릭한다. 아래 그림처럼 내가 삭제하고 싶은 카테고리에 글만 선택하기 위해 카테고리를 탭 메뉴에서 선택한다. 그리고 카테고리의 글을 모두 한번에 삭제하고 싶으면 아래 그림처럼 탭메뉴를 사용해서 삭제를 선택한다. 이제 다시 카테고리 메뉴로 가서 카테고리를 삭제하기 위해 버튼을 누르면 버튼이 활성화 되어있고 원하는 카테고리를 삭제할 수있다.

열변형의 예 전자 장치나 자동차의 전장 장치들의 부품을 보면 동작 온도 범위를 데이터 시트에서 쉽게 찾아 볼 수 있다. 가령 차량의 전장 부품들은 보통 80도까지는 버텨야한다. 많이 해당 부품에 80도 이상의 온도가 발생하면 문제가 발생한다. 이는 온도가 높아지면 열팽창이 발생하고 이것은 열응력의 증가로 이어져서 부품에 이상이 발생하는 것이다. 가공이나 용접에 의한 접합부분에 열이 발생해서 해당 부분에 열팽창이나 열응력이 발생해서 해당 재료의 정밀도가 떨어져서 내구성이 안좋아 질 수 있다. 기차선로나 도로를 자세히 보면 철로, 도로는 여름과 겨울사이 온도 변화로 인한 열변형율을 고려해서 틈새를 줘서 제작한다. 위 그림은 도로에 틈새를 준 설계이다. 1. 열변형률(Heat Strain) 재료에 온도가 올라..