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문제 정의
- 본 연구에서는 당사에서 개발한 힘센 엔진 발전기 세트에 대해 약 8 년 동안 수행된 계측 결과들을 체계적으로 정리하여 데이터베이스화 하였다. 이를 바탕으로 여러 구성품의 변화에 대한 진동변화(고유 진동 모드의 변화)를 정량적 또는 정성적으로 분석하여 발전기세트 초기 구성 및 설계단계에서 공진 회피 설계에 적용하고자 하였다.
- 하였다. 이를 바탕으로 여러 구성품의 변화에 대한 진동변화(고유 진동 모드의 변화)를 정량적 또는 정성적으로 분석하여 발전기세트 초기 구성 및 설계단계에서 공진 회피 설계에 적용하고자 하였다.
- 개발 단계에서의 정밀한 진동 계측과 해석 자료를 보유하고 있으며 일부 진동 문제 발생 공사에 대해서는 시스템의 변경, 보완, 수정 등을 통해 진동 문제를 해결해온 바 있다. 본 연구에서는 여러 엔진과 발전기 세트에 대한 계측 결과를 체계적으로 수집, 정리, 분석하여 진동 DB 를 구축한 다음 이를 이용해 발생 가능한 진동을 사전에 예측을 하고자 하였다.
- 진동 DB 의 구축에 있어서 실제 계측 데이터 즉, 충격 시험과 진동 응답 계측 결과 등을 입력하는 것이 주된 것이지만 그 활용을 위해서는 공진(정확히는 고유 진동 모드)에 영향을 줄 수 있는 여러 부품들의 변화 가능한 설계 변수를 분류하고 이 변수들에 대한 고유 진동 모드 변화를 정량적 또는 정성적으로 분석하는 것이 궁극적인 목적이다. 이에 대한 내용은 4 절에서 자세히 언급하였으며 본 절에서는 진동 DB 구축 과정에 대하여 설명하였다.
- 탄성 마운트는 고무의 경도(강성)와 설치 개수가 강체 모드에 영향을 주며 플라이휠 커버는 그 종류에 따라 탄성 모드에 영향을 준다. 진동 DB에는 이러한 부품들과 설계 변수를 그에 따른 진동 계측 결과와 같이 입력하여 진동예측에 유용한 정보를 얻고자 하였다.
- 구축된 진동 DB 로부터 시스템의 변화에 대한 진동 변화 양상을 정성적 또는 정량적으로 분석하고 기존 발전기세트에서 시스템의 변화가 발생하거나 신규 발전기세트의 설계시 진동(정확히는 고유 진동수) 특성을 예측하고자 하였다.
- 이후 발전기 세트를 지지할 베이스프레임이 설계되고 최종적으로 적절한 탄성 마운트의 종류 및 강성, 그리고 개수가 결정되게 된다. 이러한 설계 과정에서 미리 공진 회피 설계가 될 수 있도록 본 절에서는 구축된 DB 로부터 여러 부품들의 변화에 대한 고유 진동 특성을 분석하였다.
- 초기에 선정된 발전기 무게는 11 ton이었고 이에 대한 발전기세트 공진 가능성을 검토하였다. 4절의 Fig.
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