[사인진동시험] Resonance Bandwidth와 Q factor

 

목차

 

 

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주파수 대역폭(Frequency Bandwidth)

 

공진의 대역폭은 양쪽에서 3데시벨(dB) 하강점 사이의 주파수 거리로 계산됩니다. 이 값을 반전력 대역폭(half-power bandwidth)이라고도 합니다.

아래에서의 공진을 고려해 보면, 최대 가속도는 3.041G이며 3 dB 아래는 2.153G입니다.

 

 

공진의 대역폭의 대략적인 추정치는, 그래프가 공진의 한쪽에서 2.153G를 교차하는 지점에서부터 다른 쪽에서 2.153G를 교차하는 지점까지의 주파수 거리를 결정하여 계산할 수 있습니다.

주의 할 점은 3dB 대역폭은 종종 반전력(half-power)으로 언급되지만, 여기서 다루는 것은 전력(power)이 아니라 진폭(amplitude)입니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

Q factor란?

 

 

공진의 Q-factor는 공진의 중심 주파수와 반전력 대역폭의 비율(위 수식 참조)입니다. 이것은 공진이 얼마나 날카로운지 또는 가파른지를 알려줍니다.

 

Q Factor가 큰 경우는 공진의 증폭이 크고 날카롭다는 의미로 시스템이 공진 주파수에 불안전 함을 알 수 있습니다. 

 

 

 

위 예제는 VibrationVIEW에서 측정한 공진의 Q factor를 실제 계산한 예제입니다. VibrationVIEW에서는 자동으로 공진점을 찾아주고 Q factor를 계산 해줍니다. 

 

 

 

 

 

공진의 Sharpness를 판단할 때 주의 할점은 주파수 축의 Scale입니다. 위 그림의 우측 그래프는 주파수가 Log 스케일로 증가합니다. 그래프로 판단하기에 파란색 선이 공진이 가장 가파르게 생각되지만 실제 값은 Q factor를 통해서 판단해야 합니다. 

 

 

 

 

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