SiC particulate reinforced metal matrix composites(MMCs) are emerging as candidate materials for the automobile and aerospace industries due to their significant increase in elastic modulus and strength compared to conventional metallic materials. However, in order to make successful application of MMCs, it is very important to understand micro-failure mechanism under cyclic loading because failure mechanism of MMC is dominated by accumulation of micro-failure due to applied loading. In this study, ultrasonic Lamb wave and acoustic emission(AE) have been used to monitor microscopic damage accumulation under cyclic loading for SiC particulate reinforced metal matrix composite(SiCp/A356). It was found that the change in velocity and attenuation of ultrasonic Lamb wave due to the increase of loading cycles could be characterized by three different stages corresponding to the microscopic fracture processes. The characteristic of AE signal at each stage was analyzed and discussed by comparing with the change of ultrasonic characteristic in MMCs.
The purpose of this study was investigating the effect of 3D printing technology that changes the speed of sound (SOS) and the broadband ultrasound attenuation (BUA) by controlling the density of the media phantom. We used 3D printers which called additive manufacturing (AM) by using material with polylactic acid (PLA). The inside of the medium phantom was filled crossly with 100%, 90%, 80%, 70%, 60%, and 50% of the material. The ultrasonic instrument measured the SOS and the BUA using a 0.55 MHz ultrasound output in opposing mode with a pair of transducers. As a result, the density of the medium phantoms with the SOS showed very high correlation (r = 0.944), but the SOS showed very low correlation (r = 0.500). It is expecting that the manufacturing and measurement method of the medium phantom using 3D printing technology will be used as basic data for ultrasonic bone mineral density.
If one identifies the detailed distribution of pressure and axial velocity at a source plane, the position and strength of major noise sources can be known, and the propagation characteristics in axial direction can be well understood to be used for the low noise design. Conventional techniques are usually limited in considering the constant source characteristics specified on the whole source surface; then, the source activity cannot be known in detail. In this work, a method to estimate the pressure and velocity field distribution on the source surface with high spatial resolution is studied. The matrix formulation including the evanescent modes is given, and the nearfield measurement method is proposed. Validation experiment is conducted on a wide duct system, at which a part of the source plane is excited by an acoustic driver in the absence of airflow. Increasing the number of evanescent modes, the prediction of pressure spectrum becomes further precise, and it has less than -25 dB error with 26 converged evanescent modes within the Helmholtz number range of interest. By using the converged modal amplitudes, the source parameter distribution is restored, and the position of the driver is clearly identified at kR = 1. By applying the regularization technique to the restored result, the unphysical minor peaks at the source plane can be effectively suppressed with the filtering of the over-estimated pure radial modes.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.12
no.1
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pp.142-151
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1995
회전체의 자동밸런싱을 위하여 고안된 자기보상 동적균형기는 홈이파인 원판에 강구와 저점성유체를 지닌 구조체이다. 유도된 운동방정식으로 부터 자기보상 동적균형기의 작동조건을 조사하기 우하여 수치해석을 통한 동 특성을 검토하였다. 수치해석의 결과에 근거하여 임계속도보다 높은 범위에서는 자기보상 동적균형기는 정상작동을 보여주었다. 임계속도에서는 회전계의 균형이 강구와 점성유체와의 감쇠계수에 의존하였으나 임계속도보다 낮은 범위에서는 어떠한 조건에 대해서도 작동하지 않음을 알 수 있었다. 자동차 및 항공기에도 응용가은한 자기보상 동적균형기의 작동조건들을 본 논문에서 예시하였다.
Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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1989.06b
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pp.48-59
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1989
최근 터어보 샤프트, 터어보 팬, 터어보 쳇트 엔진, 가스 터어빈, 공작기계의 주축, 그리고 섬유기계 섬유봉등의 회전기계류 설계에서 단위 무게당 출력의 비율을 높이기 위해서 회전속도의 고속화가 요구되고 있다. 이러한 경우 회전축계의 진동특성에 크게 영향을 미치는 감쇠특성을 부각시키기 위하여 베어링의 외부에 스퀴즈-필름 댐퍼 (Squeeze-film Damper)를 부가하고 회전축계를 유연하게 지지하여 줌으로써 진동문제를 간단히 해결하며 회전속도의 고속화를 가능하게 할 수 있다. 적합하게 설계된 스퀴즈-필름 댐퍼의 잇점은 다음과 같다. (a) 회전축의 위험속도를 작은 공진쪽으로서 통과하는 것이 가능. (b) 베어링과 지지구조물에 전달되는 하중이 감소 (c) 장기간 사용중, 마모 및 브레이드 파손에 의해 진폭이 증가된 불평형 강제진동에서도 안정된 운전이 가능 (d) 미끄럼 저어널 베어링에 지지된 회전축계의 고속회전에서 불안정한 자려진동이 나타나는 안정 한계속도를 높히는 것이 가능
Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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v.15
no.2
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pp.364-370
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1995
The purpose of this paper was to develop a nondestructive evaluation method of sintered material by ultrasonic method. The density distribution of sintered material becomes inhomogeneous partially because of the friction between the powder and the die during compaction. The inhomogeneity was investigated by measurement of the energy attenuation coefficient and the shift of the center frequency in the frequency spectrum of the ultrasonic reflection echo. The experimental results showed that the center frequency of reflection wave depended linearly on the density of sintered materials. However, the attenuation coefficient decreased inversely as the density increased. This study shows that the shift of the center frequency in the frequency spectrum of reflection wave can be used to a nondestructive evaluation of sintered materials.
Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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v.18
no.2
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pp.16-26
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2014
T-Burner tests of an Al/HTPB propellant in conjunction with a Pulsed DB/AB Method were conducted to find an acoustic amplification factor. Aluminum-free and aluminum-heavy propellants were examined. Instant surface ignition was successfully made by the use of a supplementary propellant of fractionally higher reaction rate. With the presence of higher aluminum concentration in the propellants, the pressure perturbations were promptly damped down and the pressure fluctuations were no longer dispersive. Addition of aluminum particles into the propellant was advantageous for stabilizing pressure-coupled unstable waves.
While SVD and Gaussian elimination method were applied to the additive damped least squares(DLS), the convergence and the stability of the optimization process were examined in a triplet-type camera lens-system where the condition number is well conditioned. DLS with SVD method generated a suitable merit function but this merit function may be trapped in a local minimum by the nonlinearity of error function. Therefore, the least camera lens-system was further designed by the global optimization method is grid method, and this method is adopted to get merit function that convergent to global minimum without local minimum trapping.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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1995.04a
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pp.252-257
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1995
전자기력을 이용한 능동 진동제어는 1979년 Ellis 및 Mote가 원형 톱의 횡 진동의 감쇠에 관한 연구를 수행하였고, 1990년 Hong Su 및 T.S.Sankar등은 시스템의 절대 위치, 절대 속도 및 상대 위치 등의 제어 변수에 대하여 전자기 액튜에이터의 동적 특성이 진동 절연 성능에 미치는 영향에 관한 연구를 하였다. 본 연구는 상부질량과 하부질량이 스프링으로 연결된 2자유도 모델의 능동 진동제어에 대하여 이론해석과 실험해석을 수행하고 각각의 결과를 비교하였다. 실험모델은 직선운동 가이드에 설치된 2개의 질량과 하나의 전자기 액튜에이터를 이용하였다. 진동제어 방법으로서는 모우드 해석에 의한 제어, 스카이 훅 감쇠 제어, Viscous damping 제어 방법을 적용하였다. 본 연구의 목적은 이론해석 결과와 실험 결과를 비교하고 비슷한 제어효과에 대해서 에너지 소비가 작은 효율적인 제어방법을 찾는데 있다.
회전체 진동은 주로 밸런싱에 의해 줄일수 있지만 위험속도에서 나타나는 회전체 진동은 종종 피할 수 없다. 전자기 베어링은 이러한 회전체 진동을 능동적으로 제어하는 방법으로써 사용된다. 비접촉으로 회전체에 힘을 작용하는 동흡진기(dynamic vibration absorber)는 기존의 것에 비해 새로운 것을 필요로 하지 않는 아주 간단한 방법이다. 영구자석으로 구성된 자석 댐퍼는 비접 촉동흡진기의 일종이지만 영구자석만으로는 적절한 감쇠 성능을 만족시킬 수 없다. 따라서 영 구자석과 전자석을 동시에 사용하는 하이브리드 자석이 넓은 운전영역에서 좋은 진동제어 성능을 자지기 때문에 유용하다. 전력공급의 편리성을 위해서 하이브리드 자석을 합진기쪽에 설치하고 여러 개의 편으로 된 영구자석은 회전체의 주위에 부착하였다. 본 연구의 목적은 수직 회전 체(vertical rotor)의 진동을 제어하기 위해서 전자기력을 이용하는 하이브리드 관성 댐퍼를 개 발하는 것이다. 지금까지 전자석을 이용한 진동제어는 여러 저자에 의해 연구되어 왔으며 자기 베어링은 회전체의 진동을 제어하기 위한 전형적인 예이다. 그러나 회전체에 능동관성 댐퍼를 직접 적용한 예는 없었다. 이동흡진기는 전자석의 반발력(repulsive force)을 이용하고 흡진기의 운동에 의해 에너지가 감쇠된다. 반면에 자기 베어링에서는 전자석의 흡인력(attractive force)을 이용한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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