초고속 영상 기반 웨이브 제너레이터 베어링(WGB)의 운전 중 변형 및 진동 형상 분석

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확장요약문

웨이브 제너레이터 베어링(WGB)은 타원형 캠의 회전에 따라 주기적으로 변형되며, 운전 중 발생하는 변형과 진동의 공간적 특성을 파악하는 것은 동적 거동을 이해하는 데 중요하다. 본 연구에서는 초고속 영상을 이용하여 WGB의 운전 중 변형 및 진동 형상을 비접촉 방식으로 분석하고자 한다. 이를 위해 관찰 가능한 외륜 및 주변 지지부 표면의 특징점을 추적하여 다점 변위 시계열을 산출하고, 고정 기준점을 이용해 카메라의 겉보기 움직임을 보정하는 측정 절차를 구성한다. 측정된 변위는 회전 위상을 기준으로 분석하여 캠 회전에 동기화된 주기적 변형과 그 외의 진동 성분을 구분한다. 또한 관심 주파수에서 각 측정점의 상대 진폭과 위상을 비교하여 운전 중 진동 형상(Operating Deflection Shape, ODS)을 시각화하고, 동기화된 가속도 신호와 대조하여 주요 진동 성분의 일관성을 평가한다. 운전 중 관측되는 응답 형상은 구조물의 고유모드와 구분하여 해석하며, 영상 해상도, 표면 반사 및 면 밖 운동에 따른 측정 한계를 함께 검토한다. 이를 통해 회전 조건에 따른 WGB의 변형 및 진동 특성을 공간적으로 파악하고, 향후 진동 발생 원인 분석을 위한 영상 기반 측정 방법의 적용 가능성을 평가하고자 한다.