34Complex(2)

34Complex(2) - 방향성 스펙트럼의 이해...

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Unformatted text preview: 방향성 스펙트럼의 이해 한국과학기술원 기계공학과 교수 이 종 원 1. 서 론 방향성 스펙트럼 (directional spectrum) 의 원형 ( 原形 ) 은 저자가 1991 년 호주에서 개최된 제 4 회 아 . 태 진동학술대회의 초청강연 시 처음 소개하였으며 , 이 용어는 저자가 1993 년 초 , Kluwer Academic Publishers 를 통하여 출판한 Vibration Analysis of Rotors 란 영문 저서에서 처음으로 명명하기 시작한 방향성 주파수 응답 함수 (directional frequency response function; dFRF) 와 관련하여 저자의 연구실에서 사용하기 시작한 새로운 용어이다 . 그 이후 출판된 저자의 수 많은 논문을 통하여 널리 소개되어 왔으며 , 일부 학계와 산업체에서도 유사 용어로 점차적으로 통용되기 시작하고 있다 . 여기에서는 , 이 방향성 스펙트럼 해석 분야의 초보자들을 대상으로 , 회전체의 기본적인 선회 (whirling) 현상과 평면 궤도 (orbit) 패턴의 중요성을 논의한 후 , 방향성 스펙트럼과 궤도 패턴의 상관 관계를 설명하고 , 일반적인 궤도 운동의 수학적 표현과 스펙트럼과의 관계 , 그리고 방향성 스펙트럼 해석 (directional spectral analysis) 으로의 전개과정 등을 , 저자가 그 동안 출판한 자료를 토대로 하여 설명하고자 한다 . 또한 , 방향성 스펙트럼과 타 연구자에 의한 유사 스펙트럼을 대비하고 그 차이점을 정리하고자 한다 . 2. 회전체의 진동 측정 및 선회 (whirling: orbital motion) 현상 그림 1 은 흔히 회전기계의 운전상태를 모니터링하기 위하여 장치하는 전형적인 측정 A pair of proximity probes (90 ° apart) asynchronous whirl misalignment or crack (1X,2X) 1x oil whirl Fig.1 Measurements of rotor whirl 시스템의 실 예로 , 우선 회전 수 측정과 기준 위상을 정할 목적으로 장착되는 key-phasor 용 비접촉 센서이외에 , 회전축의 2 차원 평면공간에서의 선회현상을 측정하기 위하여 두개의 비접촉 센서를 원주상에서 90 도 각도로 벌려 설치한다 . 설치된 한 쌍의 센서로부터 측정되는 변위신호를 오실로스코프의 x-y 모드에서 관찰하게 되면 , 그림 1 에 보인 바와 같이 측정 대상인 회전기계의 운전 / 이상 상태에 따라 , 다양한 선회현상을 관찰할 수 있으며 , 많은 경우에 이 선회 패턴 ( 형상과 방향포함 ) 만으로도 불균형 , 균열의 진전 , 정렬 불량 , 오일 훨등 기계의 다양한 이상 상태나 운전상황을 판단할 수 있는 기본적이며 중요한 자료로 이용되고 있다 . 이러한 선회 패턴은 회전축의 궤도 운동 (orbit, orbital motion) 또는 리사쥬 그림 (Lissjous figure) 이라고도 불리 운다 . 문제는 이러한 회전축 중심의 베어링 중심 축에 대한 공전 운동인 평면 선회 운동의 특성을 어떻게...
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This note was uploaded on 11/21/2009 for the course ME . taught by Professor . during the Spring '09 term at Korea University.

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