스프링 직렬 병렬 연결

2015. 12. 18. 10:28

스프링의 직렬 혹은 병렬 연결

아래는 스프링 연결시에 등가 혹은 합성 스프링 상수 (k=F/x=힘/변위) 를 구하는 식이다.

1. 스프링 병렬 (parallel) 연결

$k_{eq}=k_{1}+k_{2}$

예)

k1 = k2 = 10 일 경우에

keq = 10 + 10 = 20

즉, 동일 스프링을 병렬로 연결하면 스프링 강성은 두배가 된다.

2. 스프링 직렬 (series) 연결

${\frac {1}{k_{eq}}}={\frac {1}{k_{1}}}+{\frac {1}{k_{2}}}$

예)

k1 = k2 = 10 일 경우에

1/keq= 1/10 + 1/10 = 1/5

keq = 5

즉, 동일 스프링을 직렬로 연결하면 스프링 강성은 반이된다.

3. 종합

	병렬 연결 (Parallel)	직렬 연결 (Series)

등가 or 합성 강성 (Equivalent spring constant)	$k_{eq}=k_{1}+k_{2}$	${\frac {1}{k_{eq}}}={\frac {1}{k_{1}}}+{\frac {1}{k_{2}}}$
변위 (displacement)	$x_{eq}=x_{1}=x_{2}$	$x_{eq}=x_{1}+x_{2}$
힘 (force)	$F_{eq}=F_{1}+F_{2}$	$F_{eq}=F_{1}=F_{2}$
저장 에너지 (Stored energy)	$E_{eq}=E_{1}+E_{2}$	$E_{eq}=E_{1}+E_{2}$

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