소음이 청기에 미치는 영향에 대해서는 서기 1세기 경부터 그 기록을 더듬을 수 있다. 1713년 Ramazini는 구리 세공자에게 소음을 방지하기 위한 귀 보호기 사용을 권하였으며, 이후 18세기 중엽 산업 혁명을 거쳐 1,2차 세계대전과 함께 20세기의 폭발적인 산업 발달에 맞추어 소음은 문명의 필연적 산물이 되면서 이에 대한 관심이 높아졌다. 우리나라도 경제 발전과 동시에 공장 소음, 자동차 소음등이 날로 심각해지면서 이에 대한 연구가 활발해지고 있으나, 국내외 모두 소음성난청의 치료 면에서는 뚜렷한 방법을 제시하지 못하고 있는 실정이다. 소음에 의한 난청은 일단 한번 발생하면 형태 및 기능이 불가역적이므로 예방만이 유일한 해결책이라고 하겠다.

The forced vibration with the symmetric boundary condition in nonlinear structure is studied by utilizing the characteristic of the free vibration which have two modes with the similar natural frequency. Two linear modes exist to have no concern with the amplitude. It is found that the normal mode or elliptic orbit as the newly coupled modes is generated in accordance with changing the stability. It is also known that responses for forced vibration having the small external force and damping are near mode of free vibration and the stability for each response is determined according to the stability for each response is determined according to the stability in mode of free vibration. Finally the stability and bifurcation are analyzed in proportion to increment of external force and damping.

본 연구에서는 계의 변수들이 불확실성을 갖고 비정상확률입력을 받는 비선형 동적계를 포함한 일반적인 확률적 선형/비선형 동적계의 해석을 수행하기 위하여 동적계의 확률적 모델과 새로운 확률과정근사법을 이용한 확률해석을 제시하고, 그 타당성을 Monte Carlo 시뮬레이션으로 검증하고자 한다.

One of the important characteristics of the response of nonlinear systems is the existence of subharmonic resonances. When some conditions in parameter space are satisfied. It is possible even in the presence of damping for a periodically excited nonlinear system to possess a response which is the combination of a contribution at the excitation frequency and a component at the system natural frequency. The system natural frequency being a submultiple of the excitation frequency implies that the resulting response is a subharmonic oscillation. In general, there also co-exists, for the system, a response at the excitation frequency, and initial conditions determine which of the steady-state responses is achieved in an experiment or a numerical simulation. In single-degree-of-freedom systems with harmonic excitation, depending on the type of the nonlinearity, e.g., cubic or quadratic the frequency of subharmonic response is respectively, one-third or one-half of that of the excitation frequency. Although subharmonic resonance is one of the principal characteristics of a nonlinear system the subharmonic responses of structures in the presence of internal resonances have been studied very rarely. In this work, we consider subharmonic responses in the two-mode approximation of the plate equations. It is assumed that the two modes are in one-to-one internal resonance. Constant and periodic steady-state solutions of the averaged equations are studied. Finally, the results of direct time integration of the original equations of motion are presented and compared with those obtained from the averaged equations.

기계시스템의 비선형특성 해석을 위하여 여러가지 방법이 활용되고 있는데, 이들은 Nyquist 선도의 찌그러짐(distortion), Hilbert 변환, 복원력면(restoring force surface), NARMAX, 고차 주파수응답함수(higher order frequency response function), DPE(direct parameter estimation)를 이용한 방법등이다. 이들중 고차 FRF(frequency response function)는 그 개념이 선형시스템의 FRF와 유사하여 비선형시스템의 해석방법으로서 주목을 받고 있으나 아직은 고차 FRF의 특성에 대한 이론적 연구 단계이고, 고차 FRF로부터 비선형특성을 정량적으로 해석하는 연구는 거의 이루어지지 않고 있다. 다항식으로 표시되는 비선형성을 갖는 시스템이 정현파가진을 받을 때 그 응답의 가진주파수 성분은 가진력진폭과 고차 FRF의 무한급수로 나타낼 수 있다. 가진력의 진폭을 변화시켜가며 응답을 측정하고, 고차항을 무시하면 고차 FRF의 값을 근사적으로 구할 수 있다. 고차 FRF는 비선형 시스템의 매개변수의 식으로 나타낼 수 있으므로 이로부터 비선형 매개변수를 추정할 수 있다. 본 논문에서는 비선형강성과 비선형감쇠를 갖는 1자유도 시뮬레이션 시스템에 이 매개변수 추정법을 각각 적용함으로써 이 방법의 가능성을 고찰하였다.

자동차용 MCP(Multi Changer Player)는 조용하고 깨끗한 음악을 감상하고 싶어하는 소비자들에게 큰 호응을 얻고 있다. 그러나 주행중에 외력이 자동차용 MCP 데크를 통하여 클렘핑부(Clamping부 : 이하 방진부라 함)에 전달되어 방진부에 진동이 발생할 수 있다. 이때 방진부에 장착되어 있는 CD(Compact Disc)의 음재생에 영향을 줄 수 있다. 따라서 본 연구에서는 자동차용 MCP 데크 메카니즘의 중요 구성 부분인 방진부를 설계 및 실험 해석에 의해 진동 저감 대책을 세움으로써 기초 자료를 확보하고 제품의 성능을 향상시키고자 한다. 자동차용 MCP 데크에 장착된 방진부의 진동 저감 문제를 해결하기 위해 먼저 다음과 같은 사항이 방진부에 미치는 영향도를 알아본다. 1) 아이들링(Idling) 중일때의 자동차의 특성과 주행중일때의 자동차의 특성 및 노면 외란이 진장부에 미치는 영향도를 파악한다. 2) CD가 클램핌되어 있을 때의 CD의 모드를 해석해 본다. 그리고 방진재로 사용된 스프링의 설계 및 방진 고무의 물성치 변화에 따른 방진부의 특성변화를 실험에 의해 해석하여 적절한 방진재를 선정한다. 또한 결정된 방진재를 사용한 MCP의 음비(Sound Skip) 특성을 측정해본다.

본 논문에서는 실험적 모우드해석법을 이용하여 현재, 국내에서 가동 또는 건설 중인 반도체공장의 세가지 유형에 대한 격자보의 동적특성을 분석, 결정하고 이를 격자보의 동적설계에 활용하고자 한다.

본 연구에서는 내부 외부 진동원(8-30Hz)에 따른 격자보 구조의 동적 응답을 효과적으로 제어하기 위해 격자보 구조의 동적 거동에 지배적인 영향을 미치는 철근비, 질량, 탄성계수 등 여러 인자들의 비교, 분석을 통해 동적 거동에 영향을 미치는 인자를 분석함으로써 격자보 구조의 설계시 인자의 변화에 따른 동적 거동 특성을 예측하여 이에 적절히 대응할 수 있도록 도모하였다. 이를 위해 국내에 건설된 반도체 공장의 격자보 구조 중에서 기본 해석 모델을 결정하고 이에 대해 실험적 모드 해석과 유한 요소 해석을 사용해서 기본 해석 모델의 모드 매개변수를 구하고, 기본 해석 모델에 사용되는 각 인자가 고유 진동수에 미치는 영향을 비교.분석하였다.

본 연구에서는 실제 사용되고 있는 TDX-10 교환기의 subrack과 보드에 대한 진동 특성과 이 보드가 subrack에 실장되었을 때 진동 특성을 연구하였으며, subrack이 rack에 실장되는 조건을 갖는 진동 시험용 jig를 제작하여 보드와 subrack을 실장한 후 강제 진동시의 진동 전달 특성을 알아보았다. 본 연구의 결과는 내진동 특성이 우수한 전자통신 시스템 설계와 CDMA 이동통신 시스템의 HINA subrack 구조설계와 같은 개발장비 환경시험의 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

현재 가전제품의 개발방향은 고효율화, 다기능화와 더불어 환경문제를 고려하는 방향으로 진행되고 있다. 환경문제로는 여러가지가 거론되고 있는데 제품의 소음에 대한 문제도 이제는 성능의 관점에서와 더불어 환경의 문제로도 인식되어야 한다고 생각한다. 특히 고속의 팬종류가 사용되는 가전제품에 있어서 저소음 성능은 판매력에 직접영향을 미치는 중요 판매전략으로 대두되고 있는 상황이다. 진공청소기는 가전제품중에서 매우 시끄러운 제품중에 속한다. 그 이유는 모타가 분당 30,000회 이상의 고속회전을 하면서 축에 연결되어 잇는 임펠러를 회전시켜 공기를 흡입, 배출시키는 일련의 작동을 하면서 여러가지 진동 및 유체소음을 일으키기 때문이다. 팬모타에서 발생한 소음과 진동은 여러가지 복잡한 전달경로를 거쳐서 외부로 전달되어진다. 따라서 청소기의 전체적인 소음을 감소시키기 위한 대책으로는 크게 두가지 방법으로 나누어 생각해 볼 수 있는데, 그 첫번째가 주된 소음원인 팬모타의 소음특성을 개선하는 방법이고 다른 하나는 팬모타로부터 발생된 소음이 밖으로 전달되는 경로를 적절하게 차단하는 방법으로서 청소기 내부에서 여러가지 방법을 사용하여 소음을 저감시키는 방법이다. 본 연구에서는 첫번째 방법인 팬모타의 소음을 감소시키는 대책들에 대하여 중점적으로 기술하려고 한다. 그 이유는 청소기 내부의 구조개선을 통하여 소음을 저감시키는 방법은 그동안 많이 실시되어 실험결과들이 축적되어 있는 반면 그 방법의 실시에는 구조적인 문제점 등 한계가 있기 때문에 더욱 조용한 청소기를 개발하기 위하여는 주된 소음원인 팬모타의 소음을 낮추어야 할 필요가 절실하게 요구되고 있기 때문이다.래그(drag) 토크의 영향과 치타음 저감을 위한 개선된 클러치 특성을 제시하였다. 클러치는 동력을 전달 또는 차단하는 기능 뿐만 아니라 엔진이나 변속기에서 발생하는 소음이나 진동을 저감시키는 기능을 가지고 있다. 따라서 엔진 공회전시에 발생하는 치타음(rattle noise)이나 비틀림 진동을 저감시키는 방법으로는 여러가지가 있으나 클러치 디스크(clutch disc)의 비틀림 기구의 설계 인자들을 적절히 조절함으로써 변속기의 인풋기어에 전달되는 비틀림 진동을 저감시키는 방법이 일반적으로 수행되어지고 있다. 본 연구는 4 실린더 4 싸이클 1.5L 엔진을 장착한 경승용차의 실차실험을 통해 공회전시 엔진 플라이휘일과 인풋기어에서의 회전수 변동을 측정하고, 이 실험 데이타를 기초로 하여 엔진 토크 및 변속기에서의 드래그 토크를 계산하여 엔진-변속기 인풋기어의 반한정계 2자유도 진동모델과 비틀림 특성을 가진 클러치 디스크의 프리댐퍼 영역에 대해 시뮬레이션을 수행하여 클러치 비틀림 기구의 설계인자인 비틀림 강성, 히스테리시스 토크에 따른 비틀림 진동 저감 효과를 연구하고자 한다.성을 확인하였다. 여기서는 실험실 수준의 평 판모델을 제작하고 실제 현장에서 이루어질 수 있는 진동제어 구조물에 대 한 동적실험 및 FRS를 수행하는 과정과 동일하게 따름으로써 실제 발생할 수 있는 오차나 error를 실험실내의 차원에서 파악하여 진동원을 있는 구조 물에 대한 진동제어기술을 보유하고자 한다. 이용한 해마의 부피측정은 해마경화증 환자의 진단에 있어 육안적인 MR 진단이 어려운 제한된 경우에만 실제적 도움을 줄 수 있는 보조적인 방법으로 생각된다.ofile where

(1) 진공청소기의 소음은 팬모타의 회전에 기인하는 유체소음과 진동소음이 주류를 이루며, 여기에 공기의 흡입과 배출에 따른 유체소음등이 복합되어 나타난다. (2) 진공청소기의 소음특성은 각 소음원들의 특성에 따라 주파수대역을 구분할 수 있으며, 기계적 진동음인 500Hz부근에서 peak를 보인다. (3) 소음의 저감을 위하여는 기존에 정립되어 있는 흡음, 차음, 감쇠, 방진, 유압유속감소 등의 기술을 종합적으로 활용하여 제한된 공간내에서 효과를 극대화할 수 있는 구조개발이 필요하며 본 연구에 적용하였다. (4) 본 연구의 '정음유로구조'는 차음효과, 유로길이 증가에 의한 감쇠효과, 흡음효과를 극대화할 수 있는 구조이다. (5) 팬모타의 진동모드는 회전축을 중심으로 원운동을 하며, 진동량은 흡입구와 뒷쪽 베어링부위가 가장 작으므로 회전축에 가까운 곳을 지지하는 것이 방진에 유리하다. (6) 본 구조에서 사용된 케이싱은 484Hz의 고유진동수 성분을 가지며 이는 모타와 공진할 우려가 있다. 이에 공진주파수 성분의 진동량이 가장 작은 전면과 후면의 중앙부를 지지하여 진동을 줄일 수 있었다. (7) 본체소음의 전반적인 저감에 따라 흡입구 등에서 발생하는 공기마찰소음의 영향이 상대적으로 커지며, 따라서 흡입구의 유선형 설계 및 누설소음의 흡음, 차폐 등의 역할이 중요한 관리 요소로 된다.

전 세계적으로 환경에 대한 관심이 고조됨에 따라 육상 교통 기관, 건설 장비, 심지어 가전 제품에 있어서도 소음 문제에 대한 관심이 크게 대두되고 있다. 특히, 수출을 하기 위해서는 그 나라의 소음 규제법을 만족시켜야 하며 제품의 경쟁력을 위해서는 그 이상의 것이 요구되고 있다. 또한, 소음 문제는 소비자의 제품 구매 선택에 영향을 주기도 한다. 일본의 경우 JIS 규격으로 건설 장비의 소음을 규제하고 있으며, 소음 수준에 따라 일반 장비, 저 소음 장비, 초 저소음 장비로 구분하여 장비에 따라 건설 작업을 제하하기도 하며, 특히 초 저소음 장비 인증을 받은 것은 장비 사용 단가 및 사용에 있어 차등을 두어 혜택을 주고 있다. 본 논문에서는 현재 크롤러 굴삭기에 대해 시행중인 유럽 소음 규제법 86/662/EEC 보다 강화되어 '97년부터 적용 예상되고 있는 89/514/EEC 소음 규제에 대비하여 크롤러 굴삭기의 소음 저감 대책을 논하고자 한다.

본고에서는 상기 평가량 고안을 위한 기초자료로서 철도 소음의 실태와 특성을 측정결과를 바탕으로 제시하고 아울러 외국의 사례 및 기타 참고 평가량을 소개하여 합리적인 철도소음 평가량을 도출하는데 참고자료를 제공하고자 한다.

Railroad noise is one of the main causes of environmental impact. Whenever a new railroad line is planned or a housing project near an existing railroad is proposed, an estimate of the relevant levels is usually required. For this, it is necessary to quantify those parameters that affect the railroad noise. This paper presents an accurate prediction of railroad noise.

초기설계뿐만 아니라 차량개발단계에서 일어날 수 있는 차체구조의 설계변경을 검토할 수 있고 최적화 할 수 있는 차체의 필라구조설계기술의 확립은 저진동 차체설계시 필수적이다. 특히 차량개발기간동안에 언제나 나타날 수 있는 진동문제를 빠른 시간 내에 해결하기 위해서는 차체 구조물의 어떤 부위의 어떤 설계변수를 적절히 변경하여야 하는지를 결정할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 저진동 차체의 초기 설계에 적용해 볼 수 있는 효과적인 방법으로서 변형 에너지법, 설계민감도해석법, 최적화설계법 등에 대하여 소개하고 각 방법들의 사용시 유의할 점을 밝혀 보았다. 이런 방법들은 새로운 소프트웨어의 도입이 없어도 현재 국내 자동차회사에서 차체의 응력해석 및 진동해석에 많이 사용하고 있는 유한요소해석 프로그램을 그대로 이용하여 설계에 적용할 수 있으므로 매우 유용하다.

본 연구에서는 기존에 제안된 유체가 흐르는 직관에 대한 수학적 모델을 이용하여 유체 속도와 파수변화사이의 관계를 얻고, 이러한 파수 변화의 측정 방법으로 세개의 센서를 이용한 방법을 제안하고자 한다.

본 연구에서는 보강 되지 않은 사각단면 박스 구조물, 보강된 사각 단면 박스 구조물, 그리고 보강된 요철형 단면 박스 구좀ㄹ에 대하여 양단 고정(clamped-clamped)과 일단 고정 타단 자유(clamped-free)의 경계 조건에 대해 실험적 진동 해석을 수행 하였으며, 유한요소 code인 ANSYS를 이용하여 유한 요소 해석을 수행하였다. 또한 유한 요소 해석과 실험을 통하여 신뢰성이 검증된 요소를 각 박스 구조물에 적용하여 각 경우에 대한 응력해석을 유한요소법을 이용하여 수행하였다. 또한 각각의 경우에 보강재의 개수 및 단면 형상 변화, 그리고 두께 변화가 진동과 응력에 미치는 민감도를 연구하였다.

최근 항공우주 및 생산자동화 분야의 급격한 발달에 따라 정밀도와 효율성을 향상시키기 위해 저중량, 고강도 구조물이 요구된다. 그러나 경량화 추세로 인해 수반되는 구조물의 유연성 증가로 외력에 대한 구조응답의 진폭이 커지고 구조물의 피로 수명이 단축되어 매우 위험한 상황에 이를 수 있다. 이런 바람직하지 않은 진동현상을 제어하기 위해 여러 제어이론을 응용한 진동억제시스템의 연구가 활발하며, 신소재인 압전재료의 개발로 새로운 방향이 제시되고 있다. 압전재료는 유연한 구조물에 부착되어 압전재료의 수축, 팽창 운동에 의해 발생된 에너지를 부착된 구조물에서의 제어력으로 사용되어, 진동 혹은 자세 및 형상 제어에 활용되고 있다. 압전재료에 대한 연구로는 Crawley, de Luis3가 보의 표면 혹은 내부에 압전세라믹을 부착하여 액튜에이터로 사용하는 경우 집중모멘트를 가하는 역할을 함을 밝혔고, Hanagud, obal은 압전재료를 센서와 액튜에이터로 사용해 복합재료 보에 대한 최적 진동제어 알고리즘을 개발, 그 성능에 대한 효과를 조사하였고 임의의 위치에 부착된 센서 및 액튜에이터를 고려한 복합재료 보의 운동방정식을 유한요소법을 이용 유도하였으며 변위율 피드백(rate feedback)과 모달피드백(modal feedback) 제어기를 적용하여 진동제어 효과를 고찰하였다. 그리고 Tomas, James, Hubbard는 압전필름을 액튜에이터로 사용해 복합재료 보에 Liapunov 제어기와 변위율 피드백 제어기를 사용하여 능동감쇠기를 설계하였고, Lee, Chaing, Sullivan은 압전필름을 센서와 액튜에이터로 사용해 평판에 변위율 피드백 제어기를 적용한 능동감쇠기를 설계하고 실험적으로 수행하였다. Base가 백색잡음가진을 지속적으로 받을 때 보끝의 움직임이 최소가 되도록 제어하고자 연구를 수행 중인 바 그 결과로소 본 논문에서는 적용시켰고 F-P-K 방정식을 이용해 확률영역으로 변환하여 LQR 제어기와 pole allocation 제어기를 시스템에 적용시켜 우수한 특성을 갖음을 제어 시뮬레이션의 결과를 통해 입증하였다.

본 논문에서는 Hu에 의해 고안된 random 탐색법과 조합된 tabu 탐색법(radnom tabu 탐색법)을 결합계수를 구하는 학습 알고리즘으로 직접 사용하여 국소적 최적해에 수렴하는 것을 방지하고, 수렴정도를 개선하는 새로운 방법을 제안한다. 이 방법을 배타적 논리합 문제에 적용하여 역전파법 및 tabu 탐색법을 이용한 오차역전파법과 비교한다. 그리고, 각 파라메터가 오차함수의 수렴에 미치는 영향을 조사한다.

본 연구에서는 굽힘파(bending wave)의 전달만 고려하였는데 실제로는 보 및 비틀림 모드도 존재하나 고주파수 대역에서는 굽힘모드가 지배적이며 소음의 발생도 굽힘모드에 의해 주로 발생하므로 보 및 비틀림모드의 생략이 큰 오차를 가져오지는 않는다. 테스트 모델에 대해 실험을 수행하여 결과를 비교하였다. 또한 구조물의 고주파수 진동소음 해석방법으로 널리 쓰이는 통계적 에너지 해석법(SEA)을 이용한 결과와 비교하였다.

본 연구에서는 공회전시 발생하는 승용차의 실내 소음에 대하여 각 소음원들의 특징과 실내소음에 기여하는 정도를 다중입력/단일출력 모형을 구성하므로써 기여도 및 부분 기여도 함수를 이용한 신호 처리 방법으로 소음원을 규명하였다.

기기의 결함을 진단하는데에 전문자동진단시스템(EADS)을 사용하는 것은 고도의 숙련된 진단요원 없이, 시스템저자와의 질의응답과 같은 일련의 회의를 갖지 않고도 정확하고 또한 믿을만하게 기기상태를 측정 분석할 수 있는 가장 효과적인 방법이다. 전문자동진단시스템(EADS)은 일분에 5개의 기기들을 분석하고 진동전문분석가에 버금가는(94%) 정확성으로 진단결과를 제공한다. 많은 전문진단시스템 중에서 DLI의 ExpertALERT[4]는 가장 정확하고 정교한 진단시스템으로 평가되고 있다. 전문자동진단시스템(EADS)의 시행으로 프렌트의 기기고장으로 인한 조업중단의 회수가 줄어지고 정비비용을 절감하며 불필요한 정기점검식정비(PM)을 없앤다면 관계기술요원들의 진동에 대한 이해와 기술습득으로 한차원 높은 기기 정비를 통해 효율적인 생산성증가, 정비비용감소[5], 안전사고 미연방지등 많은 것을 함께 얻을 수 있다. Expert System 기술의 성공적인 적용이라고 정의할 수 있겠다.

본 연구에서는 진도우파수 성분과 진동진폭에 대한 이상진동의 멤버쉽함수(membership function)를 고려하여, 멤버쉽정도(membership grade)를 구하고, 퍼지연산에 의하여 회전동기와 비동기진동을 구별하는 1차 진단을 한후, 각각에 대한 진동진폭의 멤버쉽함수와 인과매트릭스(decision table)를 이용하여 보다 세분된 2차 진단을 수행하는 2단계의 진단수법을 제안한다. 그리고 실험장치에서 여러가지의 결함을 인위적으로 만들고, 이 계측자료와 관련자료를 이용하여 본 진단법의 유용성을 검토하였다.

The dynamic analysis of S/N ratio in this study to improve EER has proven to be very effective. The optimized condition can improve EER during the developing process without increasing noise and any other investment. If this method is used widely to design valve systems of compressor for refrigeration and air-conditioning, output capacity will be greatly increased for industry.

본 연구에서는 Stopper가 있는 외팔보 실험을 통하여 간극이 있는 기계계의 응답을 관측하고, 이론 모델을 정립하여 관측된 현상을 설명하고자 한다. 또한, 이러한 해석을 바탕으로 설계변수변화에 따른 응답특성을 예측함으로써 정밀, 고속기계의 설계를 위한 기본자료를 정립하고자 한다.

본 논문에서는 구조물의 진동으로 야기되는 소음원을 규명하기 위해 구조물 동작중의 응답신호를 측정한다. 먼저 응답 신호벡터에서 스펙트럼행렬을 구성하여 특이치 분리법을 수행한다. 특이치의 정보로 구조물의 응답에 영향을 미치는, 서로 독립적으로 작용하는 주 가진원을 파악한다. 간단한 구조물에 대해, 본 논문에서 적용된 기법의 유용성 및 물리적 성질을 검토한 후, 자동차 파워트레인이 구조 진동이 실내 소음에 미치는 구조적 소음을 실험을 통해 규명한다.

외팔보의 진동문제를 외란에 대한 감도최소화 문제로 공식화하여 현재 많이 개발되어 있는 H$_{\infty}$ 제어기법의 해를 이용하여 접근하고, 이의 성능을 비교하기 위하여 H$_{2}$ 공간에서의 특수한 문제인 LQG를 다루었다. 작동기는 압전소자를 사용하였고, 실제 항공익 등의 문제와 일치를 꾀하기 위하여 기반가진 형태의 외란을 가하였다. 모의 실험이 수행되었으며, 제시된 제어기가 많은 상황에서 좋은 성능을 가진다는 것이 밝혀졌다.

본 논문에서는 임의 형상의 블록 다각형 박막 고유 진동해석을 위해 파 형태의 해석해를 사용하는 새로운 기법을 제시하였다. 파 형태의 해석해를 임의 형상의 박막에 사용하는 데 있어 나타날 수 있는 시도해의 종속적인 문제점을 지적하고, 이를 극복하는 방안을 제시하였다. 여러 수치 예제를 통해 본 기법의 유용성과 타당성을 보였고, 특히 이 기법은 특정 주파수 대역에서 고유 진동수를 찾고자 할 때, 매우 효율적임을 알 수 있다. 본 논문은 기초 연구로서 제한된 모든 변이 고정된 블록 다각형 형상의 박막의 고유 진동 해석만 수행하였지만, 이 기법을 확장, 발전시켜 나가면, 어떠한 형상이나 경계조건을 갖는 박막뿐만 아니라 평판의 진동 해석에도 적용할 수 있으리라 기대하며, 이를 위한 연구가 진행중이다.

본 연구에서는 수직펌프 구조물의 동적특성을 규명하기 위해 역학적인 해석과 유한요소법의 상용코드인 ANSYS를 이용하여 수치해석한 결과를 현장실험을 통한 분석 결과와 비교 검토하였다. 구조물 진동의 해석은 현재 가동중인 화력발전소의 수직 순환수 펌프(해수 순환수 펌프)를 대상으로 하였으며 고유진동수의 예측 및 실체 측정을 하였다. 수직순화수 펌프의 고유진동수 측정은 정지된 상태에서 충격가진 방법 및 전기자석식 가진기를 이용 실시되었으며 임시로 별도 설치된 펌프구조물의 지지봉에 대한 진동 영향평가도 하였다.

기계구조물내의 균열은 고하중상태에서 갑작스러운 파괴의 주요 원인의 하나로서 이러한 균열의 조기탐지를 위해 기존의 비파괴검사 방법 이외에, 최근 진동측정 및 진동분석을 이용하는 방법이 경제성 및 그 효용성으로 인하여 깊게 연구되고 있다. 이러한 진동특성의 변화를 이용하여 균열을 탐지하는 방법이 많은 학자들에 의해 연구되어졌으며, 현재까지의 연구결과중 균열의 크기 및 위치를 동시에 탐지할 수 있는 방법중에서 비교적 단순, 정확하다고 판단되는 방법으로는 임의의 두 지점에서의 진폭측정을 이용한 Rizos(1)의 방법과 고유진동수 및 모우드형 측정을 이용한 Kam & Lee(2)의 방법이 있으나 이들 방법은 두가지 이상의 진동특성치를 요구하고 있다. 본 연구의 목적은 진동특성치중 고유진동수만을 이용하여 단순부재에서 균열의 크기 및 위치를 수치적으로 예측할 수 있는 새로운 해석기법을 제시하고, 기존 방법 사용시의 결과와 비교 검토하여 그 유용성을 판단하는데 있다.

본 연구에서는 동적영향계수의 축차전달에 그 개념을 두고 있는 전달영향계수법을 이용하여 탄성적으로 지지된 원통형 쉘구조물에 대하여 자유진동 해석 알고리즘을 정식화하였다. 탄성지지가 없는 일단 고정, 타단 자유의 간단한 모델에 대한 수치실험을 통해서 전달영향계수법으로 구한 해를 전달매트릭스법 및 Irie의 결과와 비교하여 본 기법의 유용성을 검증하였다. 또한, 탄성지지를 갖는 모델에 대해서는 본 방법으로 구한 해와 전달매트릭스법으로 구한 해를 비교 검토하여, 본 기법의 유용성을 확인하였다.

차량 축계의 비틀림진동은 엔진 공회전시와 정속주행시(완만한 가감속) 및 가속페달 급조작에 따른 급격한 가감속에 대해 각각 고유한 동특성을 나타내면서 차체의 진동과 소음을 유발시킨다. 공회전시의 진동해석 및 가속페달 급조작에 따른 차량 전후 진동에 대해서는 지금까지 많은 연구가 진행되어 상당한 발전을 이룩한 반면 완만한 가감속시 차량의 전속도 구간에서의 진동해석에 대해서는 해석상의 어려움으로 인해 주로 실험에 의한 접근 방법에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 수동변속기가 장착된 전륜구동 승용차를 대상으로 차량 전속도 구간에서 축계의 비틀림진동 해석을 할 수 있는 방법을 개발하였으며, 개발된 방법을 트랜스미션 축진동 저감을 위한 클러치 비선형특성 튜닝에 적용하였다. 본 연구에서 개발한 강제진동해석방법은 수동변속기가 장착된 모든 종류의 차량에 적용할 수 있을 것으로 기대되며 자동변속기의 댐퍼클러치 설계에도 응용될 수 있을 것이다.

본 연구에서는 오디오용 데크의 음질특성과 벨트구동계의 회전진동 특성과의 연관성을 규명하고자 한다. 이를 위해 벨트구동계를 다자유도 진동계로 모델링하여 회전진동 특성을 규명하고 실험으로 확인하였다. 이의 결과를 실제 데크에 응용하기 위해 각 파라미터의 변화에 따른 특성변화의 경향을 살펴보았으며, 당사에서 개발중인 신모델에서 회전비의 적절한 설계를 제안하여 우수한 음질특성을 확인하였다.

본 연구에서는 볼 베어링의 전동체 회전에 의해 발생하는 원심력, 자이로스코픽 모멘트, 하중 방향선에 대한 전동체의 하중 분포 변화 등을 고려하여, 볼 베어링의 강성 특성을 해석하고, 볼 베어링으로 지지되는 간단한 회전축 계에 해석 결과를 적용하여 진동 특성을 해석하고자 한다.

변속기에서 발생하는 치타음을 클러치를 통하여 해결하려는 방법으로 자동차 중립시와 주행시 각기 다른 비틀림특성을 갖는 클러치를 대상으로 한 실험으로부터 엔진플라이휠, 인풋기어, 변속기 케이스의 진동을 측정하고 분석함으로써 다음과 같은 결론을 얻었다. 자동차 중립시나 주행시에 수동변속기에서 발생하는 치타음은 클러치를 통하여 해결될 수 있음을 알 수 있었다. 클러치의 프리댐퍼와 메인댐퍼의 비틀림강성과 히스테리시스는 중립시와 주행시 치타음에 대해 각기 다른 특성을 갖게 되는데 메인 댐퍼만으로 구성된 클러치는 주행시에는 치타음을 제거하는데 효과적이지만 중립시에는 인풋기어의 비틀림 공진에 의하여 변속기가 가진되어 치타음이 발생하였다. 주행시 변속기 치타음 제거효과를 감소시키지 않고 중립시 변속기에서 발생하는 치타음을 제거하기 위해 메인댐퍼만으로 이루어진 클러치디스크에 프리댐퍼 부분을 첨가하여 보았는데 자동차 주행시의 치타음 제거효과를 유지하면서 중립시의 치타음을 제거시킬 수 있다는 것을 확인하였다.

본 연구에서는 진동특성을 개선하기 위한 방법으로서 구조물이 가지는 공간적인 좌표를 설계변수로 하여 감도를 구하고, 이를 이용하여 구조물의 길이와 높이에 대한 형상을 변경하는 최적구조변경법에 대해 예시하고자 한다. 먼저 모우드합성법을 이용하여 임의 치수의 L형 구조물의 진동특성을 해석하고, 진동 특성을 변경하기 위해 감도해석법으로 변경할 부분의 감도를 구하여 변경할 부분의 변경량을 계산한다. 그리고 변경한 후 재해석을 통해 결과를 비교함으로써 제시한 방법의 타당성을 고찰하고자 한다.

컴퓨터의 눈부신 발달에 힙입어 실험 또는 해석적 방법으로 일반 구조물이나 기계구조물의 진동특성을 손쉽고 정확하게 파악하는 것이 가능하게 되었다. 그런데 최근의 산업현장은 지금까지의 정확한 구조해석에만 그치지 않고 이를 바탕으로 강도 개선, 재료 절감을 통한 원가절감, 중량 최소화 문제등의 차원에서 동적인 특성의 변경을 요구하고 있다. 이러한 문제는 그 중요성에도 불구하고 여전히 설계자의 경험이나 시행착오에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 구조물 결합부분에 주목하여 동특성의 변경 문제를 해석하고자 하였다. 즉 거의 모든 구조물이 결합부를 가지고 있는데 결합부 특성을 정확히 파악할 수 없기 때문에 리벳이나 보울트나 어떤 특수한 형태 결합부가 구조물의 특성에 주는 영향을 예측하기 어렵다. 이러한 결합부이 특성을 알아내고 구조물 동특성 변경 및 개선안을 제시하는 최적설계를 위해 감도해석기법은 아주 유효하게 쓰일 수 있다. 한편 구조물의 대형화, 복잡화는 구조물 동특성 해석에 더욱 많은 계산시간과 용량이 큰 전자계산기를 필요로 하게 되었으며, 분계의 결합부위가 변경되거나 결합형태가 변했을 때 전계의 동특성을 다시 해석할 필요없이 분계만의 정보로부터 전계의 동특성을 알아낼 필요가 생겼다. 이러한 의미에서 구조물의 분계로부터 전계의 동특성을 해석을 위한 부분구조합성법이 대두되게 되었다. 본 연구에서는 이러한 감도해석과 부분구조합성법의 공통된 문제를 일치화하고자 하였다. 즉 감도해석기법을 이용하여 필요한 구조물의 동특성에 부합하는 결합부의 최적한 설계변수를 규명하였고 이렇게 구해진 결합부의 설계변수와 분계의 정보를 알고리즘이 비교적 간단하고 오차가 적은 축소임피던스 합성법에 적용하여 전계의 동특성을 해석함으로써 감도해석기법과 축소임피던스 합성법의 통합적용이 최적설계와 이에 따른 동특성 해석에 효과적인 방법임을 보이고자 하였다. 대상구조물은 구조물 결합의 기본적인 형태인 T형을 선택하였다. T형 구조물은 분계 A(16개의 사각요소)와 분계 B(8개의 사각요소)로 이루어져 있으며 두개의 스프링으로 결합되어 있다. 설계변수는 강성에 국한하였으며 결합부의 결합형태는 탄성결합과 강결합으로 하였다. 감도해석과 축소임피던스 합성법에 의해 구해진 고유진동수와 FRF를 상용 유한 요소 해석 패키지인 MSC/NASTRAN을 통하여 검증하여 이 연구의 타당성을 검토하였다.

본 논문에서는 여러가지 형태의 결합부에 적용할 수 있는 일반적인 모델링 기법에 대하여 기술하였다. 기존의 해석방법은 특정한 결합부에만 적용이 가능하고 유한요소해석과 실험이 상호 보완적인 관계를 가진 형태의 해석방법이므로 실험이 불가능한 경우에 대해서는 적용하기 어려운 경우도 있다. 본 논문에서는 별도의 실험을 수행하지 않고 결합부 영역만을 상세하게 유한요소 모델링을 하여서 선택된 자유도에 대한 유연성 행렬(Flexibility Matrix)을 구하여 결합부의 특성을 구하는 일반적 모델링 기법을 제시하였다. 이 방법은 수치적으로 축약할 수 없는 모델-결합부가 접촉면(Contact Surface)을 가지고 있는 구조물을 효과적으로 축약할 수 있는 장점이 있다. 또한 모델링되는 결합부의 경계조건의 영향을 배제할 수 있으며 결합부에 존재하는 비선형성도 적정범위내에서 선형화할 수 있다. 제시한 일반적 모델링 기법을 나사 결합부, 접착제 결합부(Glued Joints), 볼트 결합부에 적용하여 결합부이 특성을 구하였으며 실험을 통하여 제시한 해석방법의 타당성을 검증하였다.

The dynamic characteristics of mechanical structure are strongly affected by the properties of joint parameters. In this study, the test structures are constructed with two beam structures which are clamped by bolts, and a bolted joint which is modelled as a lumped stiffness element. To identify the dynamic joint parameters with variance of clamping torque of bolts, the sensitivity analysis and the mode energy analysis methods are investigated experimentally. As a result of these two methods, stiffnesses of bolted joint are experimentally found to increase as the clamping torque increases. These stiffnesses identified from the sensitivity analysis and the mode energy analysis method have some difference.

본 논문에서는 응답함수가 속도, 가속도 신호인 경우 그 전달함수로부터 각 모우드의 상대적 중요도를 평가할 수 있는 방법을 개발하고자 한다. 또한 실제 실험에서와 같이 샘플링된 신호로부터 추정한 이산시간 전달 함수로부터 모우드의 상대적 중요도를 직접 평가할 수 있는 방법을 개발하고자 한다.

본 연구에서는 유체와 파이프간의 완전 연계성을 포함하는 유한요소모델을 유도하고 Runge-Kutta 알고리즘을 적용하기 위한 수치해석 기법을 개발하였다. 기존의 연구자들이 다룬 바 있는 문제들을 다루어 봄으로써 본 연구결과의 신빙성을 점검하였으며, 다른 연구자들이 사용해 온 파이프의 진동방정식에서는 무시해 온 유체에 의해 발생하는 힘들의 영향을 고찰하였다. 그 결과, 유체가 고속으로 흐를 때 이들의 영향을 무시할 수 없음을 알았다. 앞으로, 더 다양한 경계조건에 대한 연구와 좀 더 효율이 높은 수치해석 기법의 개발이 요구된다.

본 연구에서는 케비테이션 터널에서의 경사진 원형실린더의 유동유기진동시험을 통하여 경사각에 따른 유동유기진동 특성규명과 아울러 유체력 계수들의 실험적 산정을 시도하였으며 도출된 주요한 결론은 다음과 같다. 경사각이 20.deg. 이상되면 마찰저항력에 비해 수직항력이 지배적이 되며, 이때 수직항력계수는 여러 관찰자에 의해 관측된 범위의 값(1.7-2.0)을 갖는다. 또한, 양력계수 $C_{L,rms}$은 유속범위 4$_{n}$D<8의 범위에서 lock-in 현상에 의해 큰 값을 갖게 되며, 경사각이 커질수록 큰 값을 갖는다. 경사각이 30.deg.인 경우 최대값은 약 0.9, 20.deg.인 경우 0.4로 계측되었다.

본 연구에서는 외부 호스, 내부 충진유 및 탄성체 핵으로 구성된 다층 재질의 무한히 긴 원통형 실린더가 자유 흐름 중에 있을 때, 유체 유동에 의한 난류 경계층내 벽면 압력 변동(wall pressure fluctuation)이 내부 탄성체 핵의 표면에 미치는 영향을 분석하기 위하여 난류 경계층에 의한 다층 재질의 실린더 내부 압력 변동 해석 이론을 정립하였다. 본 해석 이론에서는 파동 방정식을 이용하여 외부 호스 벽면 압력에 대한 전달 함수를 도출하고, 난류 경계층내 벽면 압력 변동은 Corcos Model을 기초로 하여 Strawderman이 제안한 실험식을 사용하여 추정하였다. 또 이를 바탕으로 자유 흐름 속도 변화등에 따른 실린더 내부 압력변도의 변화를 분석하여 보았다.

본 연구에서는 공동주택의 욕실에 설비되어 있는 기기들을 대상으로, 급수압.토수량.배수량 등의 작동조건을 변화시켜가며 그에 따른 발생소음의 특성을 분석.평가하여, 급배수설비소음대책 마련을 위한 기초적인 자료를 제시해보고자 한다.

본 연구에서는 연구대상 차량의 소음저감 방안을 마련하기 위하여 차체의 진동 및 차실의 음향 특성해석, 연성해석을 수행하였다. 차실 음향특성을 나타내는 음향모드는 유한요소 해석으로부터 결정하였다. 이때 해석결과를 확인하기 위하여 음향모드를 측정, 수치해석결과와 비교하였다. 차실소음의 가진 특성을 갖는 차체의 진동특성은 모드시험을 통해서 결정하였다. 결정된 이들 모드들의 연성해석은 연성해석 전용 컴퓨터 프로그램을 사용하여 수행하였고, 그 결과를 소음실험 결과와 비교하여 Booming 소음에 기여가 큰 차체 panel부위를 결정하였다. 기여가 큰 panel의 진동특성 변경시 소음효과를 측정하여 구조변경 방안을 검토하였다.

A study of prediction and qualification techniques for structure borne booming noise is presented in this paper. Result from acoustic normal mode finite element analysis of a 1/2 size vehicle cavity sample model is compared to the that from an experiment. Coupled structural-acoustic analysis is performed on a 1/4 size vehicle cavity sample model surrounded by 2 mm thick normal steel plates. Interior noise levels around passensger's ear position are predicted and reduced by structural modification based on panel participation factor analysis about the sample cavity model. Futhermore, optimization technique in application of anti-vibration pad is studied.

두꺼운 원통형 쉘은 공학적인 문제에서 많이 사용된다. 쉘 내부에 임피던스가 큰 유체와 구조물이 있을 때 쉘을 포함한 진동해석은 이론적인 해석이 매우 어렵다. 쉘 내부에 있는 유체의 임피던스가 공기에 비하여 매우 클 경우 쉘과 유체, 내부의 구조물과 유체사이의 구조물-유체 상호작용(structure-fluid interaction)이 고려되어야 한다. 얇은 원통형 쉘에 대해서는 상용 유한요소 코드를 이용하여 구조물-유체 상호작용을 고려한 진동해석이 많이 수행되었으나 축대칭 두꺼운 원통형 쉘에 대해서는 연구가 수행되지 않고 있다. 본 연구에서는 NASTRAN, ANSYS 같은 상용 유한요소 코드에서 지원되지 않는 축대칭 두꺼운 원통형 쉘 내부에 유체와 강체요소가 있을 경우 이에 대한 유한요소 코드를 개발하고, 구조물-유체 상호작용을 고려하여 진동해석을 하였다.

차실 음향 공동의 특성을 유한요소법에 의해 해석하고자 할 때, 과거에는 차실 음향공동과 트렁크 음향공동과의 상호연성을 고려하지 않고, 두 공동의 경계면을 강체 경계조건으로 생각하여 해석 대상 모델을 차실 음향 공동만으로 국한시켰다. 이러한 해석 방법을 통해서는, 차실과 트렁크 공동이 완전히 밀폐되어 있지 않고 단지 뒷좌석에 의해 두 공동이 구별되어지는 차종에 대해서는 실험과 근접하는 유한요소해석 결과를 얻을 수 없다. 그러므로 차실 공동과 트렁크 공동의 경계면을 가상의 탄성벽 경계조건으로 생각하여 그 탄성벽을 통한 두 공동의 상호 연성을 고려하는 유한요소 모델을 구현하여야 한다. 실제로 트렁크가 차실에 미치는 연성효과를 고려하여 유한요소해석을 수행할 경우 차실의 고유진동수와 고유모드에 미치는 영향이 상당히 큰 것을 확인할 수 있었다. 이하 본 내용에서는 차실과 트렁크 공동, 그 사이의 탄성벽을 이론적으로 해석 가능한 1차원으로 모델링하여 실험 결과와 근접하는 3차원 유한요소 모델링 기법을 제시한다.

본 연구에서는 축대칭 형태의 음향문제를 해석할 수 있는 경계요소 프로그램을 개발하여 소음기의 투과손실(transmission loss)의 계산에 적용하였다. 우선 단순팽창관 소음기에 대해서는 경계요소법에 의해 투과손실을 구한 후 평면파이론 및 실험으로 구한 값과 비교 평가하였다. 또한, 평면파이론을 적용할 수 없는 경우로서 흡음재를 부착한 팽창관 소음기에 대해서는 경계요소법으로 구한 투과손실을 실험결과와 비교 고찰하였다.

본 연구를 통해 공간 푸리에변환을 이용한 반사계수측정에 있어서 L.S.B.M 및 유한크기 모델의 사용가능성과 유용성을 살펴보았다. 1) L.S.B.M은 P.D.M의 측정음압내에 포함되는 잡음에 대한 민감성을 줄일 수 있어 잡음에 대해 안정한 측정을 할 수 있는 장점이 있음을 알 수 있었다. 2) 유한크기모델은 무한크기모델의 경우 측정면적보다 큰 측정할 반사물질이 요구되는데 반해 측정할 물질의 크기에는 무관하게 반사계수를 얻을 수 있었고 이는 공간 푸리에 변환을 이용한 반사계수 측정방법의 유용성을 증가시킬 수 있다.

본 연구에서는 원통면 음향 홀로그래피 방법에 대한 세밀한 고찰을 통하여 이 방법을 이용한 음장예측의 실제 적용에 도움을 주고자 한다. 먼저 원통면 음향 홀로그래피 방법의 기본적인 이론에 대한 고찰을 하였고, 원통면 음향 홀로그래피 방법의 실제 적용시 나타나는 창문함수의 영향(window effect)이나 공간상의 엘리어싱(spatial aliasing), 둘러싸기 오차(wraparound error)와 같은 오차에 대하여 모의 실험을 통하여 살펴보았다. 이러한 오차해석을 통하여 가능한 한 오차를 줄이고 신뢰할 수 있는 예측결과를 얻을 수 있는 측정조건을 제시하였으며, 오차를 감소시킬수 있는 Tukey 창문함수의 사용과 제로패딩(zero padding) 방법을 제시하였다. 이러한 기본적인 이해를 바탕으로 원통형 구조물의 방사음장을 예측하는 실험을 하였다.

본 연구에서는 다공질 흡음재료 중 closed cell 구조를 갖는 발포수지재료(Foamed Material)에 음(sound)이 입사할 때 발생하는 흡음현상을 보다 정확히 예측하기 위해서 다공질 흡음재료에 대한 Biot 이론에 근거한 Allard의 모델링기법[4]을 이용하여 해석 프로그램을 개발하였고, 이를 이용하여 다공질 흡음재료가 단층(single layer)일 때 이 재료의 Surface Impedance와 흡음률(Absorption Coefficient)을 예측하고, 물성치(parameters)변화에 따른 다공질 흡음재료의 흡음특성을 분석하였으며, 이 재료가 자동차 제조시 사용되는 압연강판(rolled steel piate)에 부착되었을 때의 투과손실(Transmission Loss)을 예측하였고, 또한 다공질 흡음재료는 중고주파 대역의 음에 대한 흡음특성은 좋지만 저주파 대역의 음에 대한 흡음특성은 좋지 않으므로 흡음 재료의 저주파 대역의 흡음특성을 향상시키기 위해서 2층(two layers)으로 하였을 때의 흡음특성을 분석하였다. 본 논문의 연구결과는 자동차 제조시 사용되어지는 다공질 흡음재료는 물론 산업용기계나 건축용등 여러 분야에서 사용되어지는 다공질 흡음재료의 흡음특성 분석에 응용될 수 있으리라 기대된다.

본 논문에서는 음향궤환 문제해결을 위한 한 방법으로써, 넓은 주파수 영역에서 단일지향특성을 가질 수 있도록 주파수영역에서 음파분리를 하여, 하류측으로 전파되는 음파를 제어하는 새로운 방법을 제시한다.