• 제목/요약/키워드: 공진주파수 분석

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메탈 기반의 낮은 공진주파수 대역을 갖는 에너지 하베스터 시뮬레이션 (Simulation for a metal based low frequency energy harvester)

  • 이재혁;차두열;장성필
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.210-210
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    • 2010
  • 에너지 하베스트 기술은 자연의 빛에너지, 휴대용 기기 탑재/부착장치의 미세 진동에너지, 걷거나 뛰는 인간의 신체활동으로 인한 소산에너지 등을 흡수하여 전기에너지로 변환, 전자기기의 전력으로 사용하는 재생형 에너지원이다. 본 논문에서는 그 중 주변 환경에서 에너지를 끌어 쓸 수 있는 기술 중 압전 효과 방식을 이용한 진동 형태의 에너지 하베스트 기술을 활용하여 설계하고 FEM simulation을 통해 분석해보았다. 압전 물질로는 PZT를 사용하고 메탈기반의 캔틸레버로는 구리를 사용하여 크기를 길이, 넓이, 폭 각각 $6{\times}4{\times}0.025mm^3$으로 모델링하여 444Hz의 공진주파수에서 응력이 $2.68e^{+5}Pa$ 발생하는 결과를 얻었다. 그 결과 $d_{33}$ 모드의 전극형태에서 전압을 2.56V 얻을 수 있음을 추론할 수 있었다.

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대형트럭의 고속 주행시 진동소음 현상에 관한 실험적 연구 (experimental Investigation of Noise and Vibration Phenomena of a Heavy-duty Truck at High-Speed Driving)

  • 이양섭;한문식;조항원
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.77-82
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    • 1999
  • 대형 화물트럭의 차실 내에 높은 수준의 차바닥 진동을 수반한 높은 소음이 발생하였다. 측정 및 분석결과 문제의 진동 소음은 추진축의 회전 1차 및 2차 성분으로 나타났다. 진동 전달경로상의 구성계 및 구성요소들에 대해 모드해석과 실차 주행 모드 해석시험을 실시한 결과 드라이브라인 및 프레임의 공진주파수가 문제가 되는 소음진동 주파수와 거의 일치하였으며, 또한 캡의 실내음향 공진 모드가 문제되는 주파수에서 존재하였다. 실험결과에 따라 액슬과 액슬간의 축의 장착각도를 변경하여 가진력을 줄이고, 비틀림 동흡진기를 추진축에 장착하여 드라이브라인계 공진을 제어함으로써 문제의 시내진동소음을 현저히 개선하였다.

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진동시험에 의한 참외의 진동특성 (Vibration Characteristics of the Oriental Melon by Vibration Test)

  • 김만수;정현모;김기석;박정길
    • 농업과학연구
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    • 제32권1호
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    • pp.29-42
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    • 2005
  • 본 연구에서는 청과물 포장설계 시 중요한 자료가 되는 참외의 공진 주파수 및 정점가속도 등과 같은 진동특성을 분석하기 위하여 실험 장치를 구성하고 진동시험장치의 제어 및 계측을 위한 컴퓨터 프로그램을 개발하였다. 이를 이용하여 참외의 진동 특성을 측정하였으며 이들과 참외의 기본적인 물성 값인 질량, 체적 및 장 단축과의 관계를 구명하였던 주요 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 참외의 진동특성을 분석할 수 있는 실험 장치를 구성하였으며, 장치의 제어와 계측을 위한 컴퓨터 프로그램을 개발하였다. 2. 공시 참외의 공진 진동수는 약물결 50.8~72.6 Hz 범위로 나타났으며, 점점 가속도는 약1.24~1.92G-rms범위로 나타났다. 3. 참외의 공진 주파수 및 정점 가속도는 참외의 질량, 체적 및 장 단축이 증가함에 따라 감소 하였으며 참외의 질량과 공진 주파수 및 정점 가속도와의 상관관계가 가장 높게 나타났다. 4. 참외의 공진주파수 및 정점가속도를 추정할수 있는 회귀모형을 참외의 질량 및 장 단축을 독립변수로 하여 개발하였으며 회귀모형을 평가한 결과 참외의 질량과 장 단축을 측정하면 참외의 공진 주파수와 정점 가속도를 추정할 수 있을 것으로 판단되었다.

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Non-decaying 모드 해석을 이용해서 설계한 원통형 유전체 공진기 여파기의 최적 결합 방법에 대한 분석 (An Analysis in Optimum Coupling Method of Cylindrical Dielectric Resonator Filter Designed by Non-decaying Mode Analysis)

  • 이원희;박장원;김태신;허정;이상영
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제38권7호
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    • pp.14-21
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    • 2001
  • 본 논문에서는 유전체가 삽입된 공진기를 이용하여 C-band용 대역통과 여파기를 설계, 제작하였다. 공진기의 높이는 인접 유전체 공진기의 도파관 차단 주파수로부터 결정된다. 공진기의 지름은 도체 손실을 고려하여 유전체의 두 배로 결정하였다. 유전체 공진기의 공진주파수는 비소멸(non-decaying) 모드 해석법으로 계산하였다. 일반적으로 원통형 유전체 공진기의 공진주파수는 Cohn 모델로 해석하였는데, 이것은 공진기의 벽과 유전체벽 사이에서 전자파가 소멸(decaying)된다는 가정 하에 해석한 방법이다. 그러나, 이 방법은 근사적인 해석방법이다. 외부양호도(external quality factor)인 $Q_{ex}$는 Ansoft의 Maxwell 시뮬레이션 툴을 사용하여 결정하였다. 유전율 45인 유전체를 사용하여 설계한 대역통과 여파기는 5.065GHz의 중심주파수를 가졌다. 삽입손실은 1dB, 밴드 폭은 20MHz, 감쇠 특성은 30dB$(f_0{\pm}15MHz)$)로 설계목표에 만족함을 알 수 있다.

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초음파원자현미경 캔틸레버의 동특성 해석과 탄성특성 평가 (Evaluation of Elastic Properties and Analysis of Contact Resonance Frequency of Cantilever for Ultrasonic AFM)

  • 박태성;곽동열;박익근;김정석;장경영
    • 비파괴검사학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.174-180
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    • 2011
  • 본 연구에서는 초음파원자현미경을 이용하여 비파괴적인 표면탄성이미지 분석과 나노표면에서의 기계적 물성 평가를 연구하였다. 이를 위해 접촉역학 특성에 따른 캔틸레버의 공진주파수 변화를 이론적으로 해석하고 실험적으로 측정하였다. 스프링-질량 모델과 Herzian 이론을 이용하여 계산한 이론적인 접촉공천주파수는 초음파원자현미경 캔틸레버의 실험적인 접촉 공진주파수의 변화와 매우 유사하였다. 결과적으로, 초음파원자현미경의 표면 높이 이미지와 진폭이미지를 성공적으로 얻을 수 있었고 진폭신호를 통하여 시료표면에서의 탄성특성을 정성적으로 평가하였다.

버섯 형태를 갖는 광대역 ENG 영차 공진 안테나 (Wideband ENG Zeroth-Order Resonant Antenna Having Mushroom Shape)

  • 장우철;이범선
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권9호
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    • pp.997-1002
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    • 2009
  • 본 논문에서는 microstrip line에서 광대역 특성을 갖는 ENG(Epsilon Negative) ZOR(Zeroth-Order Resonant) 안테나를 설계, 제작, 측정 및 비교, 분석하였다. 제안된 안테나는 mushroom 구조를 이용하여 설계하였고, 영차 공진 단일 셀의 공진 주파수는 12 GHz이다. 안테나 크기는 $7.65{\times}1.31{\times}2.37\;mm$(or $0.306{\times}0.053{\times}0.095\;{\lambda}_0$ at 9.2 GHz)이다. 설계 방법은 방사 손실을 고려한 전송 이론 모델링을 바탕으로 설계하였다. 정합을 위한 결합 커패시터를 사용해서 안테나 공진 주파수가 9.2 GHz로 낮아졌으며, 이 주파수에서 측정된 대역폭은 1,831 MHz(20.0%)이며, 최대 이득은 7.1 dBi이다.

외팔보의 동적응답과 진동모드 분석 (An Analysis of the Dynamic Response and Vibrational Mode for the Cantilevered Beam)

  • 김예현;고영준;강병용;장호경
    • 한국음향학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.16-23
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    • 1997
  • 강제진동에 의한 외팔보의 동적응답과 진동모드를 연구하였다. Bernoulli-Euler 이론과 유한요소법을 이용하여 외팔보의 고유진동수와 진동모드를 수치해석하고 실험으로 측정하여 비교하였다. 가진주파수를 1Hz에서 70Hz까지 변화시켜 외팔보의 1차, 2차 공진주파수를 구하고, 응답위치에 따른 진동 변위를 측정하여 진동모드를 살펴보았다. 실험결과에서 외팔보의 절점(node)이 1차모드에서는 0.2차모드에서는 0,0.786으로 측정되었다. 외팔보의 공진주파수와 진동모드에 대해 이론적으로 예상했던 결과와 실험으로 측정한 결과가 거의 일치하였다.

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병렬 연결된 계통연계형 인버터의 LCL필터 공진현상 분석 및 액티브댐핑 (Analysis and Active Damping of LCL filter Resonances of Parallel-Connected Utility Interactive Inverters)

  • 김민국;정상혁;정세형;최세완;김광섭
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.423-424
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    • 2013
  • 수 MW이상의 인버터 시스템을 구성하기 위해서는 계통연계형 인버터 다수가 PCC에 연결되어 계통과 연결된다. 이러한 경우 단일 인버터의 공진주파수가 LCL필터 값에 의해 결정되는 반면 각각의 인버터들이 서로 영향을 주고받아 공진주파수가 변화한다. 또한 공진주파수가 상용주파수에 가까워짐에 따라 시스템이 불안정해지고 기존의 액티브 댐핑기법으로 공진성분을 억제할 수 없다. 본 논문에서는 다수의 인버터가 계통연계 시 발생하는 공진 현상을 인버터 모델링을 통해 분석하고, 이러한 시스템에 적합한 액티브 댐핑기법을 제안한다.

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구조물의 동특성추정을 위한 개선된 주파수영역 기법 (Improved Structural Identification Method in Frequency Domain)

  • 홍규선;윤정방
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.1-10
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    • 1993
  • 주파수응답함수는 주파수영역에서 구조물의 동특성을 추정하는데 있어 가장 중요하고 기본이 되는 것이다. 본 논문에서는 주파수응답함수의 추정을 위한 개선된 방법을 제안하였다. 제안된 주파수응답 함수는 종래의 주파수응답함수 산정 방법인 $H_1$(f)와 $H_2$(f)의 가중평균으로 구성되었다. 이것은 $H_2$(f)가 공진주파수영역에서 더 정확한 결과를 주는 반면, $H_1$(f)는 비공진주파수영역에서 더 좋은 결과를 주는 특성을 이용한 것이다. 본 논문에서 제안한 방법의 타당성을 검증하기 위하여, 수치모의실험과 함께 실제 실험을 수행하여 얻어진 데이타를 분석하였다. 해석 결과로 부터, 새로이 제안된 주파수응답함수가 다른 주파수응답함수에 비해 좀 더 정확한 결과를 줌을 확인할 수 있었다.

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고주파 LLC 공진형 컨버터를 위한 FPGA 제어기 디자인 (High Frequency LLC Resonant Converter Using FPGA Controller)

  • 박화평;김민아;정지훈
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.242-243
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    • 2017
  • 기존 Digital Signal Processor (DSP)를 사용하여 높은 동작 주파수의 LLC 공진형 컨버터를 구동하는 경우 낮은 동작 주파수 분해능과 계산 속도에 의해 출력 전압 제어성능과 동특성에 한계가 생긴다. 이를 해결하기 위해 기존의 분해능 및 계산 속도 부족에 의한 영향을 분석하고 Field Programmable Gate Array (FPGA)를 설계하여 높은 동작 주파수 분해능 및 동특성을 얻고자 제안한다. FPGA를 이용한 성능향상을 DSP (TI - TMS 38335)와 FPGA (Xilinx XC7A100T)를 사용하여 비교 분석하고자 한다.

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