• 제목/요약/키워드: 비선형 공진특성

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압전복합재료를 이용한 초음파 트랜스듀서의 음향 특성 (Acoustic Properties of Ultrasonic Transducer Using Piezocomposites)

  • 이상욱;류정탁;남효덕;김연보
    • 한국음향학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.80-86
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    • 2007
  • 본 연구에서는 압전세라믹과 고분자재료를 사용하여 다이스와 필 방법으로 2-2형 압전복합재료를 제작하고 이것을 이용하며 초음파 센서를 설계하고 제작하여 전기적 및 음향 특성을 조사하였다. 제작된 시편의 공진특성은 유한요소 해석 결과와 임피던스 분석기(HP4194A)를 이용하여 실제로 측정한 결과와 유사하게 나타났다. 2-2형 압전복합재료의 고유음향 임피던스는 PZT의 부피분율이 감소함에 따라 선형적으로 감소하였다. 이것을 이용하여 제작된 초음파 센서의 공진특성 및 전기기계결합계수는 PZT의 부피분율이 0.6일 때 가장 우수하였다. 또한, 이것의 음향특성을 측정한 결과 PZT 부피분율이 0.6일때 진폭, 주파수 대역폭, 울림감쇠 특성 등이 가장 우수하게 나타났으며, 단일 압전세라믹으로 제작된 센서에 비하여 상당히 우수한 감도 특성을 나타내었다.

인장계류된 원통형 실린더의 동적 거동 해석 (A Dynamic Analysis of Tension-Legged Circular Cylinder in Irregular Waves)

  • 황재혁;조효제;강일권
    • 수산해양기술연구
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    • 제38권4호
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    • pp.259-264
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    • 2002
  • 인장계류된 원통형실린더의 동적 거동해석에 관한 일련의 연구수행 결과는 다음과 같다. 1) 실린더형 부유체의 중심점을 인장계류시킨 새로운 개념의 부유식 구조물의 동적거동특성을 파악하였다. 2) 규칙파에서도 부유체와 테더(tether), 입사파의 상호간섭으로 인한 운동특성을 해석하였다. 3) 비선형유체력(2w, 3w)으로 인한 비선형 운동 응답 특성을 분석하였다. 4) 테더강성(tether stiffness)의 결정에 있어서 부유체와의 상호간섭 효과 뿐만 아니라 고주파수 영역에서의 공진을 충분히 고려하여 결정해야 한다. 5) 구조물의 설계시 Surge mode에서는 장주기 표류운동을 발생시키므로 Set down 등의 현상을 고려해야 한다.

섬유혼합토의 비선형 동적물성치 (Nonlinear Dynamic Properties of Fiber Reinforced Soils)

  • 박철수;황선근;목영진
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.189-197
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    • 2003
  • 본 논문은 공진주시험과 삼축압축시험을 이용하여 소변형률(0.0001%~l%) 범위에서 섬유혼합토의 변형 특성을 규명하였으며, 최대전단탄성계수를 잣대로 보강효과를 평가하였다. 또한 단섬유의 직경에 대한 길이의 비(형상비), 흙의 중량에 대한 섬유 중량의 섬유혼합비, 단섬유의 종류에 따른 보강효과를 비교 검토하였다. 시료는 주문진 표준사에 폴리프로필렌 재질의 단섬유를 무작위로 배합하여 사용하였다. 섬유혼합토의 최대전단탄성계수는 비혼합토에 비해 최대 30%까지 증가하였고, 비선형 영역에서의 전단탄성계수 감소량도 억제되었다. 형상비가 증가할수록 최대전단 탄성계수는 증가하고, 단사에 비해 망사의 보강 효과가 큰 것으로 나타났다. 섬유혼합비는 0.3 % 부근에서 보강효과가 가장 커, 최적인 것으로 확인되었다.

과압밀비와 함수비를 고려한 실트질 사질토 지반의 강도 및 변형 특성 (Strength and Stiffness of Silty Sands with Different Overconsolidation Ratios and Water Contents)

  • 김현주;이경숙;이준환
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권9호
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    • pp.53-64
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    • 2005
  • 지반설계에 있어 지반거동은 일반적으로 단순화된 선형탄성이나 완전소성으로 간주되어 적용되고 있으나, 비선형 응력-변형률 거동, 응력이력 및 함수비 등의 현장 지반조건 또한 정밀한 지반설계를 위해서는 적절히 반영되어야 한다. 본 연구에서는 삼축압축시험과 공진주시험을 포함한 일련의 실내시험을 통하여 실트함유량, 상대밀도, 응력상태등 다양한 지반조건과 과압밀비 및 함수비의 변화와 같은 현장 지반조건을 고려하여 사질토의 강도 및 강성도 특성을 분석하였다. 그 결과 최대전단강도 및 초기전단탄성계수에 대한 과압밀의 영향은 미소하게 나타났으나, 초기 미소변형률 이후부터 파괴까지의 비선형 탄성구간에서는 과압밀의 영향이 무시할 수 없는 영향인자임을 확인할 수 있었다. 함수비의 경우 구속압과 상대밀도가 낮은 경우 함수비가 증가함에 따라 초기전단탄성계수는 세립분 증가와 함께 감소하였으며, 구속압이 증가할수록 함수비의 영향은 감소하였다.

선형 구동 시스템에 적용한 비접촉 전원장치에 관한 연구 (A study on the Contactless Power Supply System for Linear Driving System)

  • 황계호;이영식;문인호;조상준;이봉섭;정도영;김동희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1045-1046
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    • 2006
  • 최근 반도체 및 FPD 산업에서 Glass의 사이즈, 무게의 증가함에 따라 물류 이송 장비의 전원장치인 비접촉 전원장치의 크기와 용량이 증가하는 추세이며, 또한, 클린룸의 규모가 커짐에 따라 물류 이송 장비 시스템의 길이가 길어지고 Vehicle의 수가 증가하는 추세이다. 본 논문에서는 여러 대의 Vehicle간 독립제어가 가능하고, 물류 이송 장비의 구조가 직선부분과 곡선부분이 혼용되어진 구조에서도 사용 가능한 정전류 비접촉 전원장치의 주요 전력변환 토플로지 별 해로해석, 제어방법을 제시하였고 특히 직 병렬 공진 컨버터의 회로해석, 특성평가를 행하였다. 이 특성평가를 바탕으로 정전류 비접촉 전원장치의 시제품을 제작하여 저항성 부하와 선형 구동 시스템에 적용한 Vehicle 2대를 부하로 사용하여 실험을 행하여 실제 적용, 가능함을 보이고자 한다.

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공회전시 비틀림 진동 저감을 위한 클러치 비틀림 특성 연구 (A Stdy on Clutch-disc Torsional Characteristics for Torsional Vibration Reduction at Idling)

  • 홍동표;정태진;김상수;태신호
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1994년도 춘계학술대회논문집; 영남대학교, 20 May 1994
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    • pp.82-87
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    • 1994
  • 자동차 엔진의 주기적인 연소과정 동아네 생성된 힘에 의해 엔진의 크랭크 샤프트에 회전 불균일성이 나타난다. 이것은 엔진 플라이휘일 부분에 비틀림 변동토크를 발생시키고, 이 토크는 클러치를 통하여 변속기의 인풋기어(input gear)에 전달되어 변속기에 비틀림 진동을 일으키는 주요 원인이 된다. 공회전시 변속기에서 기어의 충돌은 주로 이 비틀림 변동토크에 의해 발생하며, 이 충돌은 차내 소음의 원인이 된다. 또한 엔진의 경량화 및 고출력화에 따른 회전수 변동의 증가는 비틀림 변동토크를 증가시켜 변속기에 커다란 진동을 초래한다. 시뮬레이션을 사용한 클러치 비틀림 기구의 적절한 특성치를 구하는 것은 클러치 설계에 효율적이고, 이미 여러 연구 결과들이 보고되었다. H.Arai은 2자유도 비선형 모델을 사용하여 클러치 접속시 발생하는 외란과 계의 안정성을 고려하여 치타음 저감을 위한 시뮬레이션을 수행하였고, S.Ohnuma은 비선형 2단 비틀림 특성을 가진 클러치 디스크의 설계에 대해서, 그리고, T.Fujimoto와 R.J.Comparin는 치타음의 발생구조와 특성을 고찰하고 비선형 비틀림 공진 저감에 의한 치타음 저감 기법에 대하여 연구하였다. 그리고, Wu Hui-Le는 자동차 동력전달계의 비틀림 진동 현상을 실험과 이론적인 계산을 통해 연구하였고, G.J.Fudala는 다자유도 모델을 이용하여 클러치의 비틀림 특성에 따라 주파수분석을 수행하여 치타음 저감 방법을 연구하였다. 또한, T.Sakai는 5자유도 모델을 이용하여 엔진 공회전시 발생하는 치타음에 대해 이론과 실험을 통해 해석하고, 엔진 회전수 변동, 클러치 특성, 변속기의 드래그(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.

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LC 공진소자를 이용한 비접촉 전류센서 연구 (Non-Contact Current Sensor Fabricated with LC Resonators)

  • 신광호
    • 한국자기학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.137-141
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    • 2016
  • 전력의 효율적인 사용과 에너지 절감을 위한 비접촉 전류측정에 대한 요구가 커지고 있다. 본 연구에서는 무선 비접촉 측정을 가능하게 하는 2개의 결합코일과 전류의 인가에 의해서 인덕턴스가 변화하는 센서코일을 이용한 공진회로를 구성함으로써, 인가되는 전류의 크기에 따라 공진주파수가 변화하는 것을 이용한 비접촉 전류센서를 제안한다. 센서코일의 인덕턴스는 외부에 자석을 부착함으로써 부여되는 바이어스 자계에 의해서 자계(전류)의 크기뿐 아니라 방향을 판단할 수 있었다. 본 연구에서 구성한 비접촉 전류측정장치를 이용하여서 -3~+3 A의 전류를 측정하였을 때 18 V의 출력전압변화를 얻을 수 있었으나, 전류에 대한 출력특성은 선형적이지 않았다. 본 연구에서 제안하는 비접촉 전류측정방법(장치)를 보다 현실화시키기 위해서, 향후 출력신호의 선형화와 분해능의 엄밀한 검토가 필요하다.

바이올린용(用) 소재(素材)의 진동모드 해석(解析)에 관한 연구사 - 제1보. 절삭방향 및 밀도에 따른 공진 주파수의 변화 (Studies on the Vibrational Modal Analysis of Solid Woods for the Violin Making - Part 1. Effect of Cutting Direction and Density on Resonant Frequency of Woods)

  • 정우양;박선행
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제27권3호
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    • pp.1-6
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    • 1999
  • 복잡한 구조를 지니는 바이올린 동체 설계 및 음질 평가률 위한 기본정보를 마련코자 바이올린 주요소재인 European spruce 및 European maple의 강제진동(强制振動) 의한 선형(線型) 휨진동(振動) 모드를 조사하고 소재밀도 및 절삭방향에 따른 진동모드별 공진(共振)주파수 변위를 분석하였다. 연구 결과 저비중재임에도 불구하고 spruce가 maple에 비해 더 높은 공진(共振) 주파수률 지님으로써 보다 우수한 음향특성을 지니는 것으로 나타났다. 또 spruce의 경우 접선방향으로 절삭된 판목재에 비해 방사방향 절삭된 정목재의 주파수 편차가 작아 균일한 음질을 위해서는 전반(前板)주요부품 가공시 정목판재를 사용하는 것이 바람직한 것으로 판단되었다. 그리고 두 수종 공히 소재밀도와 공진(共振)주파수간의 관계는 양의 상관관계를 나타냈으며, 절삭방향별로는 정목재의 상관계수가 판목재에 비해 놓게 나타났다.

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죽변항 수역의 장주기 수면진동 특성 (Characteristics of Long Period Resonant Oscillations around Chukpyon Harbor)

  • 정원무;박우선;채장원
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.193-203
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    • 1996
  • 죽변항 내외의 2개 정점에 수압식 파고계를 설치하여 동계의 악천후시 현장관측을 실시하고 장주기 부진동 특성을 파악하였다. 관측자료 분석에 의한 공진주기 해석시 기존의 항내 정점에서 스펙트럼 에너지가 최대인 주기 및 그 분포 형태를 기준한 방법외에 항외에 대한 항내 정점에서의 상대 증폭비를 기준한 방법을 도입하였다. 자료 분석과 수치실험 결과 죽변항 수역의 제1 공진 모드는 약 12분에서 약 7배의 증폭비를 가지며 제2 공진 모드는 약 6분인 것으로 나타났다. 관측기간중 항내에서의 수면진동폭은 약 10-20 cm로 나타났으며 황천시 항내 정점에서 단주기파의 군파 효과 또는 이 성분이 장주기파에 중첩된 영향에 의한 것으로 생각되는 2-3분 부근의 부진동이 출현하였다. 단주기파와 장주기파에서 통상적으로 사용되는 반사율을 선형적으로 연결시킨 수치실험을 통하여 3분 이하 부진동에서의 증폭비를 비교적 잘 재현하였다.

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공진제어기를 이용한 새로운 데드타임 보상방법 (Novel Dead Time Compensation Method by Using Resonant Controller)

  • 한상협;박종형;차헌녕;김흥근;전태원;노의철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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    • pp.11-12
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    • 2011
  • 본 논문에서는 PWM 인버터에 적합한 새로운 데드타임 보상방법을 제안한다. 최근 PWM 인버터는 교류전동기, 분산전원용 계통연계 시스템 등의 다양한 산업에 사용되고 있다. 그러나 사용되는 전력용 소자의 비선형적인 특성과 데드타임에 의해 전기의 품질이 저하되고 전류에 고조파가 발생하게 된다. 데드타임에 의한 고조파는 정지좌표계 상에서 제 5, 7고조파 동기좌표계상에서 제 6 고조파가 가장 현저하다. 이 논문에서는 동기좌표계 상에서 공진제어기를 사용하여 제 6고조파를 보상하는 방법을 제안한다.

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