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공학/기계진동

[기계진동] 대수 감소율(logarithmic decrement)

슬기나무 2021. 8. 25. 15:36
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이번 포스팅에서는 대수 감소율에 대해 알아보겠습니다.

 

 대수 감소율(logarithmic decrement) 구하는 법

대수감소율은 감쇠 자유진동의 진폭이 감소하는 정도를 나타내는 값으로,

 

연속하는 두 진폭의 비에 자연로그를 취한 값으로 정의됩니다.

우리는 감쇠진동에 대한 응답 x(t)=X0eζωntsin(1ζ2ωnt+ϕ0)를 알고 있기 때문에

 

x1,x2를 구할 수 있습니다. 이를 이용하여 진폭비를 구하면

 

 x1x2=X0eζωnt1cos(ωdt1ϕ0)X0eζωnt2cos(ωdt2ϕ0)

 

이 때, t2=t1+2π/ωd이기 때문에

 

cos(ωdt2ϕ0)=cos(2π+ωdt1ϕ0)=cos(ωdt1ϕ0)

 

따라서 식 (1)은 아래와 같이 쓸 수 있습니다.

 

x1x2=eζωnt1eζωn(t1+2π/ωd)

 

대수감소율 delta은 식 (2)에 자연로그를 취하여 구할 수 있습니다.

 

δ=lnx1x2=ζωn2π/ωd=ζωn2π1ζ2ωn=2πζ1ζ2=frac2πcωd2m

 

δ=2πc2mωd

 

감쇠가 작을 때(ζ<<1) 대수감소율 delta는 아래와 같이 근사할 수 있습니다.

 

δ2πζ

 

 

여기까지 대수감소율에 대해 알아보았습니다.

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