• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.10a
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• pp.56-61
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• 1995

많은 공학자들은 기계 재료의 종류 및 형태에 따른 정적, 동적 특성 연구를 수행해 왔다. 특히 산업적으로 그 활용도가 높은 평판 재료에 대한 진동 특성 연구는 많이 이루어졌다. 최근에는 진동 특성을 해석하는 방법도 부분구조합성법, 감도해석법 등의 방법으로 연구가 활발히 이루어지고 있다. 한편 평판의 진동이 공기와 같은 매질로 상호 작용을 하며, 막힘이 없는 공간으로 음향을 방사하는 현상에 대한 연구도 이루어지고 있다. 그러나 평판 재료를 사용하여 기계 구조물을 제작하는 경우 많은 경우에 구조물간 결합에 의해 폐공간이 형성되고 이러한 폐공간에 의해 평판의 진동이 구조-음향 연성 현상이 발생되고, 이에 따라 평판의 진동 특성도 달라지게 된다. 이러한 구조-음향 연성에 대한 연구는 1978년 Wayne B.McDonald와 C.Kearney Barton, 1979년 R.Vaicatis에 의해 폐공간 내로의 음향 전달 현상을 연구하며 이루어졌다. 최근에 연구 동향은 이장명의 FEM과 BEM을 이용한 폐공간 내로의 음향 전달 현상을 연구하였고, V.B.Bokil에 의해 구조-음향 연성된 평판의 모드 해석 방법이 연구되었다. 한편 V.Martin에 의해 능동 소음 제어의 모델링을 좀더 정확히 하기 위해 구조 연성계를 고려한 연구도 수행되었다. 연구 결과 구조-음향 연성에 의한 평판의 고유진동수 변화를 구하였고 이 때에 경계조건을 만족하는 직교다항식을 이용한 Rayleigh-Ritz 방법을 이용하였다. 또한 이러한 해석은 실험과도 매우 잘 일치함을 알 수 있었다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.21 no.1
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• pp.73-81
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• 2002

The transmission of vibration energy through beam-plate junctions in vibration intensity analysis called power new analysis (PFA) has been studied. PFA is an analytic tool for the prediction of frequency averaged vibration response of built-up structures at medium to high frequency ranges. The power transmission and reflection coefficients between the semi-infinite beam and plate are estimated using the wave transmission approach. For the application of the power coefficients to practical complex structures, the numerical methods, such as finite element method are needed to be adapted to the power flow governing equation. To solve the discontinuity of energy density at the joint, joint matrix is developed using energy flow coupling relationships at the beam-plate joint. Using the joint matrix developed in this paper, an idealized ship stem part is modeled with finite element program, and vibration energy density and intensity are calculated.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1998.04a
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• pp.629-633
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• 1998

본 연구에서는 연성손실계수가 구조물의 진동에 미치는 영향을 살펴보았다. 세부시스템의 두께가 동일할 경우 평판으로 이루어진 구조물이 접수되면 연성손실계수가 감소하게 된다. 특히, 저주파수 대역에서 연성손실계수가 크게 낮아졌다. 그 주된 원인은 접수로 인해 평판에서 전파되는 굽힘파의 그룹속도가 줄어들기 때문이며, 접수로 인한 파워투과계수의 변화는 크지 않았다. 내부에 격벽을 가진 steel box에 공기중 연성손실계수와 접수시 연성손실계수를 적용하여 세부시스템의 속도를 구한 결과, 공기중 연성손실계수를 이용하여 구한 속도가 접수시 연성손실계수를 이용하여 구한 속도보다 약 2-3 dB정도 높게 나타났다. 선박과 같은 복잡한 구조물인 경우 연성손실계수에 의한 속도 차이는 더욱 커질 것으로 추정된다. 따라서, SEA를 이용한 접수 구조물의 진동해석에서 해석오차를 줄이기 위해서는 연성손실계수에 접수의 영향을 고려해 주어야 함을 확인하였다. 특히, 접수효과가 고려된 연성손실계수를 사용하면 SEA가 큰 오차를 보이는 중, 저주파수 대역에서 해석 결과에 대한 신뢰성을 높일 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1996.10a
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• pp.113-117
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• 1996

구조물의 진동에 의해 소음이 방사되는 현상은 기계에서 소음의 발생원으로 볼 수 있기 때문에 기게류의 소음을 예측하거나 저감방안을 제시하기 위해서는 구조물의 동특성과 방사특성을 이해하고 있어야 한다. 특히, 엔진블럭, 펀치프레스, 배의 갑판구조물등과 같은 대다수의 소음 발생기계는 평판의 형상을 가진 구조물로서 기계적인 충격 등에 의해 그 표면에서 소음이 발생되므로 강성을 증가시키고, 소음저감을 목적으로 빔과 같은 보강재를 통해 보강되어 있다. 그런데, 해석적인 방법으로는 평판이나 원판 또는 구와 같은 단순한 형태의 특정구조물에 대해서만 그 결과를 얻을 수 있으므로 이와 같은 불연속 평판구조물의 진동 및 방사특성은 평판에 대한 순수 이론으로는 해석이 곤란하여 따라서 본 연구에서는 수치해석적인 방법을 통해 이를 해결하고자 하였다. 수치해석적인 방법으로는 유한요소법(FEM)과 경계요소법(BEM), 및 통계적 에너지 해석기법(SEA)등이 있으며 구조물의 진동-소음연성문제의 경우에 있어서는, 진동해석을 FEM과 SEA으로, 공기 중에서의 방사현상은 BEM으로 예측하고 있다. 본 연구에서는 재질이 균일한 얇은 2차원 평판구조와 보강평판에 대해서 진동특성은 유한요소해석 프로그램을 사용하여 해석하였으며 이때의 진동특성값을 입력데이터로 사용하여 경계요소해석 프로그램으로 방사효율 등을 예측하였다. 또한 이 과정에서 2차원 평판구조의 모우드 밀도와 가진점 모빌리티의 실수값이 가지는 평균치의 물리적 특성을 분석하였으며, 추후 실험을 통해 이를 검증코자 한다.

• Journal of KSNVE
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• v.8 no.6
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• pp.1053-1061
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• 1998

In this paper. the power flow analysis(PFA) method is applied to the prediction of the vibrational energy density and intensity of coupled co-planar plates. To cover the energy transmission and reflection at the joint of the plates. the wave transmission approach is Introduced with the assumption that all the incident waves are normal to the joint. By changing the frequency ranges and internal loss factors. we have obtained the reliable PFA results. and compared them with the analytical exact solutions.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1998.04a
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• pp.311-318
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• 1998

In this paper, the power flow analysis(PFA) method is applied to the prediction of the vibrational energy density and intensity of coupled co-planar plates. To cover the energy transmission and reflection at the joint of the plates, the wave transmission approach is introduced with the assumption that all the incident waves are normal to the joint. By changing the frequency ranges and internal loss factors, we have obtained the PFA results, and compared them with the analytical exact solutions.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.18 no.2
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• pp.32-39
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• 1999

In this paper, the characteristics of the ray tracing method (RTM) based on the cylindrical wave are discussed for the high frequency vibration analysis of two-dimensional structures. A ray tube describing the emanating cylindrical wave is used to derive the governing equation for incident reflected, and transmitted ray tubes which satisfies the condition at the coupled boundary. The suggested ray model is applied to panel array structures, and the predicted results for 2-panel, 3-panel, and 4-panel array structures are compared to those by Statistical energy analysis (SEA) and Wave intensity analysis(WIA). More enhanced prediction was obtained compared to the SEA, and similar prediction performance was observed to the WIA. Additionally, the RTM has a novel feature that it can estimate the spatially smoothed distribution of vibration energy and vibration intensity. It is expected that the present RTM can be used as one of the useful tools for the high frequency vibration analysis of two-dimensional coupled structures.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.34 no.5
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• pp.360-370
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• 2015

In case that an infinite length waveguide structure is connected with a finite length structure, it is required to combine a wave approach for the waveguide structure and a modal approach for the finite length structure to investigate the dynamic response of the connected target structure. In this study, the wavenumber finite element (WFE) analysis is adopted for the infinite length waveguide substructure and a finite element (FE) method is applied for the finite length substructure and then their results are coupled in terms of the impedance or mobility at the connected points between the substructures. As a structural model, an infinite length cylindrical shell with a rectangular plate inside is regarded. These two substructures are connected at the four corner points of the plate, rigidly or resiliently. From this investigation, it was confirmed that the wave approach (WFE method) and modal approach (FE method) can be combined by the impedance coupling.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1997.10a
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• pp.668-671
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• 1997

In order to investigate the vibration characteristics of fluid-structure interaction problem, we modeled two identical rectangular plates coupled with bounded fluid. The fixed boundary condition along the plate edges and an ideal fluid were assumed. A commercial computer code, ANSYS was used to perform finite element analysis and FEM solutions were compared with the experimental results to modify the finite element model. As a result, comparison of FEM and experiment showed good agreement, and the transverse vibration modes, in-phase and out of-phase. were observed alternately in the tluid-coupled system. The effects of distance between two rectangular plates and width to length ratio on the fluid-coupled natural frequency were investigated. And it was found that the ormalized natural frequency of the fluid-coupled system monotonically increased with an increase in the number of modes.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• 1998.06c
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• pp.303-307
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• 1998

본 논문에서는 고주파수 대역의 진동 전달 현상을 묘사할 수 있는 원형파를 기본 개념으로 한 레이 추적기법(RTM)을 개발하였다. 2차원 원형파를 묘사할 수 있는 레이튜브 개념을 제안하고, 진동 연성경계에서의 입사파, 전달파, 그리고 반사파가 경계조건을 만족하도록 관계식을 유도하였다. 이를 평판 연속 구조물이 고주파수 진동 전달 해석에 적용하여 보았으며, 유사 해석 기법인 SEA 및 파동 인텐시티해석법(WIA)과의 비교를 수행하여 보았다. 그 결과, SEA에 비하여 이론해와 더 잘 맞는 예측 결과를 관찰할 수 있었으며 WIA와 유사한 결과를 보임을 확인할 수 있었다. 본 논문에서 제안된 RTM은 진동전도해석(VCA)과 같이 지역적 정보를 알 수 있는 장점도 가지고 있으며, 2차원 진동구조물의 고주파수 진동 전달 해석시 기존이 SEA 및 WIA를 대체할 수 있는 기법으로 판단된다.