• 제목/요약/키워드: 모드 확장법

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비비례 감쇠시스템의 해석을 위한 효율적인 모드 중첩법 (Efficient Mode Superposition Method or Non-classically Damped Systems)

  • 조상원;조지성;이인원
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.89-98
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    • 2000
  • 본 연구에서는 비비례 감쇠시스템을 효율적으로 해석할 수 있도록 모드 가속도법(mode acceleration method)과 모드 절삭 보강법(modal truncation augmentation method)을 확장하고 그 사용성을 검증하였다,. 비례 감쇠시스템의 동응답해서에 널리 사용되는 모드 가속도법과 모드 절삭보강법은 누락된 고차모드의 영향을 보정하여 모드 중첩법의 결과를 개선하는 방법이다. 기존의 방법들로 비비례 감쇠시스템을 해석하는 경우 비비례 감쇠특성을 무시하지 않으며 정확하고 효율적으로 해석할 수 있도록 모드 가속도법과 모드 절삭보강법을 확장하였다. 비례 감쇠시스템에서는 모드 가속도법보다 모드 절삭보강법이 더 효율적인 반면에 비비례 감쇠시스템에서는 대부분의 경우에 있어서 확장된 두 방법의 효율성이 동일하다. 그러나 수치적 안정성은 확장된 모드 가속도법이 모드절삭 보강법보다 우수하다. 이와 같은 확장된 모드 가속도법과 모드 절삭보강법의 사용성 검?을 위해서 이론적 방법과 수치예제를 수행하였다.

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임의의 모드를 가지는 모드적합법을 사용한 원형 단순확장관의 음향해석 (Acoustic Analysis of Simple Expansion Chamber Using Mode Matching Method with Arbitrary Number of Modes)

  • 김봉준;정의봉;이정환
    • 한국음향학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.54-60
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    • 2000
  • 고차모드를 고려하여 단순확장관을 해석한 많은 선행연구가 이루어 졌고, 이러한 연구는 모드적합법, 속도포텐셜법, 유한요소법으로 분류할 수 있다. 이들 중 모드적합법은 동심관형확장관을 해석하는 데 유용하다. 일반적으로 입·출구의 단면적이 중간확장관의 단면적보다 작으므로 입·출구에 고려하는 고차모드의 개수는 중간확장관에 고려하는 고차모드의 개수보다 작을 수 있다. 그러나 모드적합법은 입·출구와 중간확장관에 같은 개수의 고차모드를 사용하여야 한다. 그래서 입·출구에 불필요한 고차모드를 포함하게 되어 계산시간을 늘이는 결과를 초래한다. 본 논문에서는 입구, 중간확장관 그리고 출구에 각각 임의의 고차모드의 개수를 선택할 수 있는 새로운 방법을 제시하였다. 그리고 이 방법의 정확성을 검증하기 위하여 전통적인 모드적합법, 유한요소법과 비교하였고, 이 새로운 방법이 계산시간을 줄일 수 있다는 것을 보였다.

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모드 확장법을 이용한 Ku 밴드 위성탑재용 코루게이트 혼 안테나에 관한 연구 (A Study on the Ku-band Corrugated Horn Antenna for Satellite Payload by using the Modal Expansion Method)

  • 신응순;이영훈;윤영정;박한규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권9호
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    • pp.1802-1811
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    • 1994
  • 본 논문에서는 위성반사판 안테나로 사용되는 Ku-밴드 코루게이트 혼 안테나를 모드확장방법을 이용하여 해석 및 실험하였다. 모드확장법은 안테나의 복사 전자계가 각지점에서 모드의 합으로 주어지므로 임의의 위치에서 전자계 분포를 정확하게 예측할 수 있다. 모드확장법을 이용하여 전자계를 계산하는데 필요한 최소한의 항수를 제시했으며, 이를 이용하면 계산시간을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 전자계에 대한 계산이 원거리 및 근거리에서 0.5% 이내의 오차를 가질 수 있다. 본 논문의 이론적인 타당성을 확인하기 위해서 크기가 서로 다른 3가지 형태의 안테나를 설계 제작하여 측정한 결과 설계 주파수대에서 정재파비는 평균 1.04-1.1, 입력 임피던스는 $46{\cdot}48{\Omega}$으로 50$\Omega$에 근사한 값을 가졌다.

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임의의 입$\cdot$출구 위치를 가지는 단순확장관의 해석 (Analysis of Simple Expansion Chamber with Arbitrary Inlet/Outlet Location)

  • 김봉준;정의봉;이정환
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 2호
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    • pp.397-400
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    • 1999
  • 본 연구에서는 기존의 모드적합법의 단점을 개선하여 각 관에 임의의 모드갯수를 선택할 수 있고, 동심관형 단순확장관의 음향특성뿐만 아니라 입$\cdot$출구가 임의의 위치에 있는 경우에도 모드적합법을 적용할 수 있는 방안을 제시한다. 그리고 제시한 방안으로 프로그램을 작성하여, 각각 임의의 모드와 임의의 입$\cdot$출구의 위치를 가지는 원형 소음기의 4단자 정수를 구하고, 이로부터 임의의 입$\cdot$출구 위치에 따른 소음기의 음향특성을 구하여 유한요소법과 비교하여 제안하는 방법의 유용성을 검증하고 고차모드의 영향을 조사하였다.

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유한요소법을 사용한 손실터널내의 전자파 전파특성 해석 (Finite Element Analysis on the Characteristics of Electromagnetic Wave Propagation in Lossy Tunnel)

  • 문정익;안창회;김기채
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.621-629
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    • 1998
  • 본 논문에서는 유한요소법을 사용하여 불균일 손실터널내의 전자파 전파특성을 해석하고 있다. 해석 방법으로서는 무손실 도파관내에 유전체를 삽입시킨 도파관 필터의 해석방법을 확장하여 손실터널내의 전자파 전파문제를 해석하고 있다. 수치해석의 결과, 손실터널내에서 일어나는 전자파의 감쇠는 손실벽면의 매질정수와 폭에 따라 크게 영향올 받는다는 것올 알 수 있었다. 또한, 모드간의 직교생으로부터 기본모드와 고차모드를 분리하여 고차모드의 발생정도와 모드에 따른 전따특성도 검토하고 있다. 해석결과의 타당성올 확인하기 위해 제작된 손실터널의 전파특성의 실험결과를 이론치와도 비교 검토하고 있다.

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골프클럽 안정타점영역의 크기와 중심에 관한 연구 (Investigation on the Size and Center of Sweet Spot of Golf Club)

  • 이정윤;마정범;오재응
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.992-998
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    • 1992
  • 본 연구에서는 그립부의 비틀림 모멘트를 최소화하는 안정타점영역을 정의하 였으며 전달매트릭스법에 의한 수치해석과 실험적 모드해석법을 실제의 골프클럽에 적 용하여 모드 파라메타를 구한 다음 그 파라메타변경에 따른 안정타점영역 변화를 예측 함으로써 안정타점영역을 확장시키는 방법에 대해 연구하였다.

입.출구의 고차모드를 고려한 사각형 단순확장관의 음향해석 (ACOUSTIC ANALYSIS OF RECTANGULAR SIMPLE EXPANSION CHAMBER WITH CONSIDERATION OF HIGHER ORDER MODE OF INLET/OUTLET)

  • 이정환
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제23권6호
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    • pp.748-754
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    • 1999
  • The acoustic performance of reactive type single expansion chamber can be calculated theoretically by plane wave theory. But higher order modes should be considered to widen the frequency range. Munjal has suggested the method for analyzing the acoustic properties of simple expansion chamber with taking into consideration of higher order mode of inlet/outlet. But his method cannot predict the acoustic properties exactly when the dimensions of inlet/outlet and expansion chamber have not integer multiples. In this paper the new method was suggested to overcome the shortcomings of Munjal's method The predictions by this method were also compared with those by the finite element method.

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모드 확장 기법을 이용한 평판의 진동.소음 해석 (Noise and Vibration Analysis of a Flat Plate by using Modal Expansion Technique)

  • 김관주;이봉노
    • 소음진동
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    • 제8권4호
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    • pp.654-662
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    • 1998
  • To predict the radiating noise from the vibrating surface, it is required to know the velocity distribution of vibrating surface exactly as possible as it can. Although it can be obtained by finite element method, their accuracy is limited by theuncertainty of preparing input data such as material propoerties, damping, excitation, and the actual boundary conditions. Experimental values are accurate but are seldom available as many asthe data points compared to FEM mesh. Therefore, hybrid method of experiment and finite element method, called modal expansion technique, is investigated for the preparatin of accurate element method at specified frequencies and for the verification of this scheme, related experiment is performed. In high frequency range above 2000 Hz, piezo-electric material is used as an actuator.

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고차모드를 고려한 사각형 단순 확장관의 간편음향해석법의 개선 (A Modified Simple Acoustic Analysis of Rectangular Simple Expansion Chamber with Consideration of Higher Order Modes)

  • 김봉준;정의봉;황상문
    • 소음진동
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    • 제9권2호
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    • pp.340-347
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    • 1999
  • The acoustic performance of reactive type single expansion chamber can be calculated theoretically by plane wave theory. But higher order model should be considered to widen the frequency range. Mode matching method has been developed to consider higher order modes, but very complicated algebra should be used. Munjal suggested a numerical collocation method, which can overcome the shortcomings of mode matching method, using the compatibility conditions for acoustic pressure and particle velocity at the junctions of area discontinuities. But the restriction of Munjal's method is that the ratio between the area of inlet(or outlet) pipe and that of chamber must be natural number. In this paper, the new method was suggested to overcome the shortcomings of Munjal's method. The predictions by this method was also compared with those by the finite element method and Munjal's method in order to demonstrate the accuracy of the modified method presented here.

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