[VibrationView] Q factor 란? (공진, Bandwidth)

 

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Q 팩터(factor)란?

공진(Resonance)에서 Q factor란 공진점의 크기(Amplitude)에서 3dB 아래에 위치한 값의 대역폭(Bandwidth)의 크기와 공진점 주파수(Frequency)의 비를 의미합니다.

 

 

위 그림과 같이 공진점을 f0라고 했을 때 3dB 아래 값은 파워가 50% 떨어지는 위치를 의미 합니다. 이때 대역폭(Bandwidth)는 f2-f1입니다. Q factor는 두 값의 비를 의미 합니다. 

 

Q factor를 통해서 공진의 증폭률(Sharp, steep)을 알 수 있습니다.

 

 

 

 

 

Q 팩터(factor) 예제 풀이

위 그림과 같이 VibrationVIEW 소프트웨어에서 제품의 응답을 측정하였습니다. 공진점은 97.91Hz이고 -3dB 대역폭은 3.4Hz입니다. 

 

 

Q factor는 위와 같이 구할 수 있습니다.

 

 

 

 

 

공진점의 Sharpness

공진점의 Sharpness는 공진(Resonance)에서의 급격히 떨어지는 정도를 의미합니다. 

 

 

왼쪽 그림은 동일 공진점(Same resonance frequency)에서 3dB 대역폭에 따라 Sharpness가 달라짐을 알 수 있습니다.

 

오른쪽 그림은 주파수를 Logarithmic으로 표현하였습니다. 이때 -3dB 대역폭은 3개 모두 동일하지만 공진 주파수는 다른 값을 사용합니다. 이 그림을 통해 Sharpness가 공진점 위치에 따라 다르게 보일 수 있음을 알 수 있습니다. 

 

Sine Sweep 시 일반적으로 Logarithmic으로 이동하기 때문에 오른쪽 그림에서 파란색 기둥이 Sharpness가 높아 가장 빠르게 공진하고 지나갑니다.

 

Sharpness 가 높다는 의미는 빠르게 진동 값이 변하므로 제어가 쉽지 않습니다. 해당 제어에 대한 내용은 팜테크 오프라인 교육을 통해 확인할 수 있습니다.