• Title/Summary/Keyword: 음향경계요소법

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Analysis of the Propagation Characteristics of Two Dimensional Ultrasonic Fields in Layered Media (층상매질에서의 이차원 초음파음장 전파특성해석)

  • 윤혁준
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • 1998.06c
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    • pp.445-448
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    • 1998
  • 고유음향 임피던스가 다른 물질이 층상구조를 이루고 있는 매질내에서 임의의 한 층에 형성된 이차원 초음파 음장이 다른 매질로 전파될 때에의 특성을 각스펙트럼법에 의해 해석하였다. 음원으로서는 baffle된 원형 트랜스듀서를, 층상구조를 매질로서는 물과 생체조직(지방)의 경계를 각각 고려하였다. 해석에 있어서는 먼저 각스펙트럼 분해요소, 즉, 음원의 크기 및 거리에 의존하는 기준음장의 최적 크기와 샘플링 간격을 균질매질을 이용하여 결정한 다음, 그 요소를 층상매질에 적용하였다. 그 결과, 경계면에서의 입사각(공간주파수)의 의존하는 투과계수에 입사음장의 곱으로 나타내어지는 투과음장은 각스펙트럼법에 의해 짧은 시간내에 정도 높게 산출될 수 있음을 보인다.

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Sound Radiation Analysis at High Frequency Bands by Using the Simplified BIE (간략화 된 경계 적분식에 의한 고주파수 대역 음향방사 해석)

  • Kim Jae-kwon;Ih Jeong-Guon
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • autumn
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    • pp.227-230
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    • 2000
  • 본 논문에서는 외부방사 문제에 널리 사용되는 음향경계 요소 법(Acoustic Boundary Element Method)을 확장하여 저주파수 대역은 기존의 방법을 이용하고 고주파수 대역에서는 경계요소의 특성길이에 의한 고주파수 상한을 극복할 수 있는 방법을 제시한다. 밴드를 대표하는 음압 레벨을 직접 계산하도록 상호상관도 가정을 통하여 간략화 하였다. 간단한 음향방사 모델인 배플이 있는 빔과 평판에 대하여 Rayleigh 적분식의 계산결과와 제안된 방법을 비교하여 적용효능성을 검토하였다. 적용을 위한 조건으로는 방사면 진동의 상호상관도가 작아야 하므로, 이를 만족시키기 위한 일반적인 조건식을 제시하여 이로부터 경계요소의 특성길이를 정하는 기준을 제시하였다.

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Performance Analysis of Axisymmetric Mufflers by BEM (경계요소법을 이용한 축대칭 소음기의 성능해석)

  • 임정빈;정갑철;권영필
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.184-189
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    • 1995
  • 자동차 흡배기계의 음향성능 해석에 일반적으로 사용되고 있는 방법은 평면과 이론에 의한 1차원적인 해석방법이다. 그러나 관심 주파수 대역이 높거나 대상물의 형상이 복잡한 경우, 또는 내부에 흡음재가 부착되어 있는 경우에는 이러한 1차원 해석으로는 만족할만한 결과를 얻을 수 없으므로 경계요소법(BEM), 유한요소법(FEM) 등과 같은 수치해석 방법이 이용되고 있다. 본 연구에서는 축대칭 단순팽창형, 연장관형, 다공형등 반사형 소음기와 흡음형 소음기의 음향성능을 해석하기 위한 경계요소법 프로그램을 개발하고, 소음기 성능의 주파수 특성을 구하여 실험결과 및 1차원 해석 결과와 비교 고찰하였다.

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Augmentation of Field Measurements Using a Rigid Scatterer in the BEM-based NAH (역경계요소법에 기초한 음향홀로그래피에서 강체산란체를 이용한 음장 측정 개수 증가)

  • Kim Sung-Il;Jeong Ji-Hoon;Ih Jeong-Guon
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • autumn
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    • pp.305-308
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    • 2004
  • 경계요소법을 이용한 음향홀로그래피 구현에 요구되는 많은 측정 노력을 줄이기 위하여 강체 산란체를 이용한 홀로그래피의 기본이론을 제시하였다. 강체산란체를 음장에 위치시켰을 때의 기본이론을 제시하고, 피스톤의 자유공간방사경우에 산란체의 거리의 변화에 따른 음향진동전달함수의 특이성 변화를 관찰하였다.

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Radiation Impedance Analysis for Tonpilz Piezoelectric Transducer (Tonpilz 압전변환기의 방사임피던스해석)

  • 조성일
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • 1997.06a
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    • pp.53-56
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    • 1997
  • Tonpilz 압전변환기에 관하여 유한요소법을 사용하여 공기중의 동특성 해석과 수중의 방사임피던스를 해석하였다. 공기중에서 트랜스듀서의 구조를 변화시키면서 입력 어드미턴스 특성과 진동모드를 해석하여 압전변환기를 모델링하였다. 음향 윈도우를 압전변환기 전면에 부착한 후 유한요소법(FEM)에 의하여 매질의 영향을 고려한 입력어드미턴스 특성을 해석하였으며, 또한 방사임피던스 계산 루틴을 추가하여 무한 배플의 경계조건하에서 방사 임피던스를 해석하였다. 공기중과 수중에서의 해석을 통하여 Tonpilz 압전변환기 단일 소자의 구조 변경 및 기계 부재의 추가등에 따라 변동하는 변환기의 특성 및 방사 임피던스를 해석하므로서 평면 배열형 음향 트랜스듀서의 설계에 필요한 파라메터를 구할 수있다.

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Performance analysis of the axisymmetric mufflers by BEM (BEM을 이용한 축대칭 소음기의 성능해석)

  • 임정빈;정갑철;권영필
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1994.10a
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    • pp.306-311
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    • 1994
  • 본 연구에서는 축대칭 형태의 음향문제를 해석할 수 있는 경계요소 프로그램을 개발하여 소음기의 투과손실(transmission loss)의 계산에 적용하였다. 우선 단순팽창관 소음기에 대해서는 경계요소법에 의해 투과손실을 구한 후 평면파이론 및 실험으로 구한 값과 비교 평가하였다. 또한, 평면파이론을 적용할 수 없는 경우로서 흡음재를 부착한 팽창관 소음기에 대해서는 경계요소법으로 구한 투과손실을 실험결과와 비교 고찰하였다.

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Numerical Simulation of Head Related Transfer Functions and Sound Fields (수치해석을 이용한 머리전달함수의 계산 및 음장해석)

  • ;V. Kahana;P. A. Nelson;M. Petyt
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.20 no.6
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    • pp.94-103
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    • 2001
  • The goal of using numerical methods in this study is two-fold: to replicate a set of measured, individualized HRTFs by a computer simulation, and also to visualise the resultant sound field around the head. Two methods can be wed: the Boundary Element Method (BEM) and the Infinite-Finite Element Method (IFEM). This paper presents the results of a preliminary study carried out on a KEMAR dummy-head, the geometry of which was captured with a high accuracy 3-D laser scanner and digitiser. The scanned computer model was converted to a few valid BEM and IFEM meshes with different polygon resolutions, enabling us to optimise the simulation for different frequency ranges. The results show a good agreement between simulations and measurements of the sound pressure at the blocked ear-canal of the dummy-head. The principle of reciprocity provides an effect method to simulate HRTF database. The BEM was also used to investigate the total sound field around the head, providing a tool to visualise the sound field for different arrangements of virtual acoustic imaging systems.

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An Analysis of Acoustic Field for Turbo Chiller Discharge Duct by Using Boundary Element Method (경계요소법을 이용한 터보냉동기 덕트의 내부 음향장 해석)

  • 전완호;이준근;정필중
    • Journal of KSNVE
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    • v.10 no.6
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    • pp.963-970
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    • 2000
  • The turbo chiller uses centrifugal compressor, which operates at about 14,500 rpm. Due to the high rpm of the impeller, the noise of chiller males one of the serious problems. The possibility of the sound reduction by using absorbing material is studied in this paper. The generated sound propagates through the duct and then radiates to the outer field. So, the use of sound absorption material inside the duct is one of the effective methods. To study the effect of location of the material, we use Boundary Element Method to analyze the sound field inside the duct system. Numerical study shows the highest sound pressure region is near the elbow of curved duct. From the numerical study, it is also shown that appropriate use of sound absorbing material at this region makes 8dB reduction of the highest noise level.

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Acoustic Characteristics Analysis of piezoelectric Underwater Acoustic Sensors Using Finite Element Method. (유한요소법을 이용한 압전 수중음향센서의 음향특성 해석)

  • Son Sun Bong;Kim Jae Hwan
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • spring
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    • pp.253-256
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    • 2000
  • 본 연구에서는 유한요소법(FEM)을 이용하여 압전 수중음향센서의 모델링 및 음향특성을 해석하였다. 압전 복합구조 수중음향센서의 해석에서 기본적인 압전-탄성 구조물과 유체-구조물의 연성해석을 위한 유한요소 정식화를 하였으며 무한영역의 음향유체를 처리하기 위하여 IWEE(Infinite Wave Envelop Element)를 도입하였다. Topilz형 수중음향센서를 수중 산란체로 볼 경우 입사파가 산란체의 표면을 가진할 때 산란체로부터 발생되는 산란파는 IWEE로 인하여 무한 유체영역에서의 산란파의 감소특성을 갖게되어 무한영역을 유한영역으로 나눈 인위적인 경계에서 반사가 일어나지 않게 되므로 산란파의 음압을 정확히 구할 수 있었다. 또한, 이러한 산란해석을 바탕으로 입사파에 대한 음향센서 내부의 전기적 응답특성인 RVS(Receiving Voltage Signal)를 구하였다. 이러한 일련의 연구 과정들은 소나(SONAR) 시스템을 정확히 해석하고 음향특성을 예측하는 데 큰 도움이 될 것이다.

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Design of Acoustic Source Array Using the Concept of Holography Based on the Inverse Boundary Element Method (역 경계요소법에 기초한 음향 홀로그래피 개념에 따른 음원 어레이 설계)

  • Cho, Wan-Ho;Ih, Jeong-Guon
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.28 no.3
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    • pp.260-267
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    • 2009
  • It is very difficult to form a desired complex sound field at a designated region precisely as an application of acoustic arrays, which is one of important objects of array systems. To solve the problem, a filter design method was suggested, which employed the concept of an inverse method using the acoustical holography based on the boundary element method. In the acoustical holography used for the source identification, the measured field data are employed to reconstruct the vibro-acoustic parameters on the source surface. In the analogous problem of source array design, the desired field data at some specific points in the sound field was set as constraints and the volume velocity at the surface points of the source plane became the source signal to satisfy the desired sound field. In the filter design, the constraints for the desired sound field are set, first. The array source and given space are modelled by the boundary elements. Then, the desired source parameters are inversely calculated in a way similar to the holographic source identification method. As a test example, a target field comprised of a quiet region and a plane wave propagation region was simultaneously realized by using the array with 16 loudspeakers.