• 제목/요약/키워드: 무요소법

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자왜형 초음파 트랜스듀서용 도파봉의 설계 및 제작 (Design and Construction of the Acoustic Horn for Magnetostrictive Ultrasonic Transducer)

  • 강국진;노용래
    • 한국음향학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.57-65
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    • 2001
  • 본 연구에서는 자왜형 초음파 트랜스듀서의 도파봉을 이론적으로 해석하고 그 타당성을 유한요소 해석법으로 검증하였으며 두 해석법의 결과는 서로 잘 일치하였다. 본 연구에서 유도한 이론적 해석법은 유한요소 해석법에 비해서 빠른 시간 내에 주어진 주파수를 만족시키는 도파봉 길이를 결정할 수 있는 반면, 차단 주파수 (cut-off frequency)를 넘어서는 범위에서만 해석이 가능하다는 단점을 가진다. 해석결과 현수선 도파봉 (catenoidal horn)이 지수함수 도파봉 (exponential horn)에 비해서 더 큰 변위 증폭을 가져왔고, 현수선 형상 길이가 짧을수록 더욱 큰 변위로 증폭시킬 수 있었다. 해석 결과를 바탕으로 공기중에서 공진 주파수 20.8 ㎑를 가지는 자왜형 초음파 트랜스듀서를 제작하여 성능을 측정하였다. 자왜형 트랜스듀서는 수중에서 19.3㎑의 공진 주파수와 199 dB의 최대 SPL (Sound Pressure Level)을 가지고 무지향성의 특성을 보였다.

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승용차의 차실음향 및 차체진동에 관한 연구(II) (A Study on the Acoustical and Vibrational Characteristics of a Passenger Car ( II );A Fundamental Study on the Coupling Analysis of Vibration and Acoustics of Vechicle Compartment Model)

  • 김석현;이장무;김중희
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.824-833
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    • 1991
  • 본 연구에서는 차체구조계의 진동모드 변수와 차실음향계의 음향모드변수들이 어떻게 관련되어 차실소음을 결정하는 가를 밝혔다. 그 결과, 수치해석 결과의 효용 성을 높이고 실내소음 평가방법을 체계화 시킬 수 있었으며, 효과적인 소음저감을 위 한 유용한 자료를 얻을 수가 있었다. 한편, 이제까지의 차실소음의 응답해석에서 가 장 큰 오차의 발생요인은 차체의 구조진동 모드데이타인데, 본 연구에서는 유한요소해 석 대신 모드시험 결과를 이용함으써, 유한요소 모델리이 어려운 경우의 소음 해석의 신뢰도를 높일수가 있었다.

임간초지 개발에 관한 연구 II. 임간혼파초지에서 3요소 시비수준이 목초의 생육과 수량에 미치는 영향 (( Studies on the Grassland Development in the Forest II. Effect of fertilizer ievel on qrowth and dry matter yield of grass-clover mixtures grown under pine trees)

  • 한영춘;박문수;서성
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.136-142
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    • 1985
  • 임목(林木)과 초사료생산(草飼料生産)이라는 측면에서 임간초지개발(林間草地開發)은 우리 나라에서 중요한 과제라 할 수 있다. 본(本) 시험(試驗)은 임간혼파초지(林間混播草地)에서 생산성향상(生産性向上)과 이용기간연장(利用期間延長)을 위한 적정시비수준(適正施肥水準)을 구명(究明)하고자 수령((樹齡) $10{\sim}15$년간(年間) 소나무지대(차광정도(遮光程度) $40{\sim}50%$)에서 질소, 인산, 칼리비료의 수준을 달리한 13가지 시비수준(施肥水準)을 난괴법으로 배치하여 목초의 생육특성, 엽록소함량, 재생과 건물수량 등을 조사하였다. 1984년(年) 수원 근교 임간지에서 수행된 시험(試驗)의 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 초고(草高)와 목초피복율(牧草被覆率)은 대체로 표준비 이상의 질소시비구에서 높았으며, 3 요소 무비구와 질소무비구에서 가장 부족(不足)하였고, 최종예취후 나지율(裸地率) 질소수준이 낮을 때 높았다. 2 엽신(葉身)의 엽록색도(葉綠色度)와 엽록소함량(葉綠素含量)은 질소수준이 표준비 이상인 구에서 높았으며 3요소 무비구와 질소무비구에서 가장 낮았다. 엽부패도(葉腐敗度)와 초형(草型)은 질소수준이 높을 때 불량(不良)해지는 경향을 보였다. 3 1차(次) 예취후(刈取後) 목초(牧草)의 시기별(時期別) 재생력(再生力)은 표준비이상의 질소시용구에서 양호(良好)하였으며, 3요소무비구와 질소무비구는 재생초장(再生草長)과 재생건물중(再生乾物重) 증가속도가 가장 불량(不良)하였다.4. 목초(牧草)의 건물수량(乾物收量)은 질소수준이 표준비 이상인 구에서 많았으며 3 요소무비구와 질소무비구에서 가장 적었다(P<0.05). 본 시험에서 표준비구, 3요소 50% 증비구 및 질소 50% 증비구에서 높은 수량(收量)을 기대할 수 있었으며 세 처리간 유의차는 없었다. 5 목초(牧草)의 생육(生育), 재생(再生) 및 수량(收量)은 3요소 비료중 질소시용에 의해 가장 큰 영향을 받았으며 인산과 칼리비료의 영향은 작았다. 본(本) 시험(試驗)에서 수량(收量)위주로 볼 때 임간초지(林間草地)의 적정시비수준(適正施肥水準)은 자연광조건(自然光條件)의 일반초지(一般草地)와 마찬가지로 표준비($N-P_2O_5-K_2O=28-20-24kg/10a$)시용인 것으로 나타났으나 경제성을 고려할 때 10a당 질소는 $20{\sim}28kg$, 인산 $10{\sim}15kg$, 칼리 $12{\sim}18kg$이 적합하다고 생각된다.

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부유식 파랑 에너지 변환 시스템의 단순화된 열역학적 해석법 (A Fast Analysis on Floating Wave Energy Conversion System)

  • 이상무;김성근
    • 한국해양공학회지
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    • 제13권4호통권35호
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    • pp.159-168
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    • 1999
  • 부유식 파랑에너지 변환시스템(Oscillating Water Column)에 대한 해석은 입력파와 챔버, 챔버내 공기의 상호작용으로 인하여 어려움이 많다. 이 논문은 이와 같은 요소를 고려하면서도 쉽고 간편한 해석법을 제시한다. 파랑에너지에 의한 자가발전은 파랑에너지를 기계적 운동으로 변환하고 이를 전기에너지로 변환함으로써 가능하다. 본 논문은 파랑에너지에서 기계적 에너지로 변환하는 과정에 집중하여 그 부분의 성능을 해석한다. 단일 진동수 규칙파가 입력되었을 때에 파에 의하여 챔버의 상하운동이 선형적으로 발생하는 것으로 보며, 이 상하운동에 챔버내의 압력 영향을 고려하였다. 상하운동과 챔버내로 투과한 파, 그리고 챔버내 압력에 의해 발생되는 파에 의해 챔버내의 상대운동을 정하고, 그 상대 운동에 의한 공기의 압축 팽창과 온도상승을 근사적 열역학적 방정식으로 해석하였고 오리피스를 통한 유량을 결정하였다. 얻어진 식은 간단하면서도 관련요소의 영향을 전반적으로 표현한다. 결과에 따르면 고정식의 에너지 변환식은 부유식의 특별한 경우로서 파악되었다. 또한 고정식의 시스템을 그대로 부유식으로 바꿨을 때 그 변환효율은 적어지는 것으로 나타났다. 본 해석법은 계산이 간편하므로 설계단계에서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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고무 패드 성형 공정의 유한요소 모델링 (Finite Element Modeling of Rubber Pad Forming Process)

  • 신수정;이태수;오수익
    • 한국정밀공학회지
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    • 제15권9호
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    • pp.117-126
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    • 1998
  • For investigating rubber pad sheet metal forming process, the rubber pad deformation characteristics as well as the contact problem of rubber pad-sheet metal has been analyzed. In this paper, the behavior of the rubber deformation is represented by hyper-elastic constitutive relations based on a generalized Mooney-Rivlin model. Finite element procedures for the two-dimensional responses, employing total Lagrangian formulations are implemented in an implicit form. The volumetric incompressibility condition of the rubber deformation is included in the formulation by using penalty method. The sheet metal is characterized by elasto-plastic material with strain hardening effect and analyzed by a commercial code. The contact procedure and interface program between rubber pad and sheet metal are implemented. Inflation experiment of circular rubber pad identifies the behaviour of the rubber pad deformation during the process. The various form dies and scaled down apparatus of the rubber-pad forming process are fabricated for simulating realistic forming process. The obtaining experimental data and FEM solutions were compared. The numerical solutions illustrate fair agreement with experimental results. The forming pressure distribution according to the dimensions of sheet metal and rubber pads, various rubber models and rubber material are also compared and discussed.

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고효율 고전력 밀도 압전 변압기의 최적 설계 (Optimal Design of Piezoelectric transformer for High Efficiency and High Power density)

  • 서정무;주현우;정현교
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.46-48
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    • 2004
  • 본 논문에서는 유한 요소법과 등가회로법을 이용하여 윤곽 진동형 압전 변압기의 특성을 해석하였으며 이를 통해 얻어진 결과를 기반으로 매칭 임피던스와 전기 및 기계적 결합 계수를 계산하였다. 전력 소자로서 사용되는 압전 변압기는 부하 등 특정 목적에 부합하는 정확한 설계가 필요하기 때문에 다중 목적 함수를 갖는 진화 전략을 이용하여 형상 최적화를 수행하였다.

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축대칭 셸의 음향방사 해석에 관한 연구

  • 홍진선;이장무
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.797-802
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    • 1990
  • 본 연구에서는 축대칭 셸의 고유모우드에 의하여 발생하는 음향의 방사특성을 유한요소법으로 구하고 실험을 수행하여 그 타당성을 검토하였다.축대칭 셸에서 원 주방향으로의 압력분포를 가정하여 2차원 문제로 단순화시키고 거리가 무한대인 영역 은 음향 임피던스 (acoustic impedance)를 이용하여 대처함으로써 축대칭 셸의 고유모 우드에 의하여 발생하는 음향세기와 방사효율을 구하였다. 각각의 고유모우드에 의 하여 방사되는 에너지는 서로 독립적이므로 강제진동에 의한 음향의 방사효율은 고유 모우드에 의한 방사효율의 가중치에 의한 평균(weighted average)을 취함으로써 구할 수 있다.

전기-기계 결합 하중을 받는 압전 세라믹 다층 작동기의 무요소 해석 (Analysis of Piezoelectric Ceramic Multi-layer Actuators Based on the Electro-mechanical Coupled Meshless Method)

  • 김현철;;김원석;;이정주
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.101-108
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    • 2007
  • This paper presents an efficient meshless method for analyzing cracked piezoelectric structures subjected to mechanical and electrical loading. The method employs an element free Galerkin (EFG) formulation and an enriched basic function as well as special shape functions that contain discontinuous derivatives. Based on the moving least squares (MLS) interpolation approach, The EFG method is one of the promising methods for dealing with problems involving progressive crack growth. Since the method is meshless and no element connectivity data are needed, the burdensome remeshing procedure required in the conventional finite element method (FEM) is avoided. The numerical results show that the proposed method yields an accurate near-tip stress field in an infinite piezoelectric plate containing an interior hole. Another example is to study a ceramic multilayer actuator. The proposed model was found to be accurate in the simulation of stress and electric field concentrations due to the abrupt end of an internal electrode.

등가자기회로를 이용한 IPM V-type 영구자석형 전동기 파라미터 분석 (The analysis of IPM V-type PM machine parameter Using Equivalent Magnetic Circuit)

  • 김도진;김용훈;정재우;홍정표
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1087-1088
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    • 2011
  • 영구자석형 전동기는 높은 출력밀도를 가지므로 현재까지 많은 연구가 진행되어 왔다. 일반적으로 매입형 영구자석 동기전동기는 영구자석의 사용량이 많을수록 돌극비를 향상 시킬 수 있으므로 발생토크 성분 중 릴럭턴스 토크의 비중을 키울 수 있다. 이는 토크 발생 시 입력전류를 저감시켜 동손이 감소하고 효율을 증가시키는 효과를 기대할 수 있다. 본 논문에서는 매입형 영구자석 동기전동기의 등가자기회로법를 이용한 설계에 대해 다루고자 한다. 등가자기회로법은 계산시간이 빠르고 전동기 구성인자들의 영향을 신속하게 살펴 볼 수 있으므로 초기설계에 많이 사용된다. 본 논문에서는 등가자기회로법을 이용하여 공극자속밀도를 산정한 후 슬롯을 고려한 relative permeance, 그리고 무부하 역기전력을 산정하고 최종적으로 유한요소법을 이용하여 검증한다.

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다차원 척도법을 이용한 의류소재 이미지의 평가 (Evaluation of Textile Images by Multidimensional Scaling Method)

  • 이정순;신혜원
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.295-299
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    • 2002
  • 본 연구에서는 피륙의 물리화학적 특성에 의해 결정되는 촉감, 태 이외에도 색채, 무의 등 여러 요소들의 영향을 받아 복합적으로 표현되는 의류소재의 총체적인 개념인 의류소재 이미지는 어떤 것들이 있으며 이러한 이미지들은 어떻게 분류될 수 있는지를 알아보기 위하여 의류소재 이미지의 평가를 위한 축을 개발해 보았다. 1995년부터 2000년까지의 Texjournal과 인터패션플래닝에서 발간되는 98/99FW부터 0255까지 트렌드 북에서 소재를 설명하는 형용사를 조사하여 유사한 형용사를 통합 처리하여 87개의 형용사를 최종 추출하여 형용사쌍을 만들고 소재 자극 없이 형용사쌍이 주는 소재이미지만을 가지고 쌍비교법을 통해 유사성을 7점 척도로 표시하도록 하였다. 얻어진 결과를 다차원척도법을 이용하여 분석하여 87개의 형용사의 평가차원을 살펴보았다. 의류소재 이미지를 평가하는 축을 다차원 척도법을 이용하여 개발한 결과 '남성적-여성적', '새로운-낡은 듯한', '캐주얼-클래식', '모호한-정돈된'의 4가지 차원의 8개축이 개발되었다.

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