• 제목/요약/키워드: 음향경계요소법

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다양한 경계조건을 가진 유한 길이 후판 실린더의 고유진동에 의한 소음방사에 관한 연구 (Acoustic Radiation from the Modal Vibrations of a Thick, Finite Cylinder with Various Boundary Conditions)

  • 이형일
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제23권7호
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    • pp.585-596
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    • 2013
  • 수치해석과 이전 연구에서 소개된 이론적인 해법을 결합한 하이브리드 방법을 이용하여 양단에 다양한 경계조건을 가진 일정 길이의 후판 실린더의 소음방사 특성을 분석하는 방법을 제시한다. 실린더의 구조적인 진동은 유한요소법을 이용한 수치해석을 통하여 해석하였으며 결과로 얻어진 실린더 표면의 진동변위 분포를 간단한 식으로 이상화하였다. 실린더의 고유진동에 의해 발생되는 소음은 이전 연구에서 소개된 이론적인 해법을 앞에서 구한 이상화된 고유진동 특성에 적용하여 계산한다. 이 결과는 경계요소법을 이용한 해석을 통하여 검증하였다. 이 결과를 바탕으로, 이 연구에서 제시된 이론적인 해법들이 다양한 형태의 경계조건을 가진 유한한 길이의 실린더에서 방사되는 소음 계산에 충분한 정확도를 가지고 있음을 알 수 있다. 이 연구에서 제시된 방법을 적용하면 브레이크 드럼, 모터 하우징 등 여러 종류의 실제 부품들에서 방사되는 소음을 계산할 수 있을 것으로 기대된다.

주변 구조물을 포함한 원형 실린더의 음향 산란 (Acoustic Scattering from Circular Cylinder with Neighborhood Structure)

  • 조요한;서희선;권오조
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.1096-1099
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    • 2007
  • Hydrophone system has necessarily additional structures to resist installation and operation for military usage. In this paper, we assume that the hydrophone is a rigid circular cylinder and the neighborhood structure is a perfect reflector. Scattering fields by hydrophone and neighborhood structure are investigated to use a boundary element analysis program, SYSNOISE, which has an acoustic analysis capability. The pressure fields around circular cylinder with respect to the angle are evaluated.

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역문제를 이용한 음향장내의 소음해석 (The Analysis of Noise using of Inverse Problem in Acoustic Field)

  • 박성완
    • 한국생산제조학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.66-75
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    • 1999
  • This paper is concerned with a analysis of noise by inverse problem available for analyzing the two and three-dimensional acoustic field problems. The noise of analysis considered in this study can be reduced to an optimum problem to find the optimal set of parameters defining the vibrating state of noise source surfaces. The optimal set of parameters are searched by the standard optimization procedure minimizing the square sum of the residuals between the measured and computed quantities of sound pressure at some points in the acoustic field. Computation is carried out for typical examples in which the noise sources are located on the infinite plane. It is demonstrated that the noise of analysis can be effectively made by using the sensitive reference data.

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진행파형 초음파 리니어 모터 설계 및 제작 (Travelling wave Type Ultrasonic Linear Motor Design and Fabrication)

  • 한우석;김연보;노용래
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 1호
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    • pp.371-374
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    • 1999
  • 현재까지 초음파 모터는 소형 경량이면서도 저속에서 큰 출력을 가지며 정확한 위치 제어가 가능하다는 점에서 큰 관심을 끌고 있다. 대부분 회전형 로우터리 모터가 주종을 이루고 있으며 특수한 용도로 초음파 리니어 모터가 일부 사용되고 있다. 본 연구에서는 진행파를 이용하여 쌍방향으로 움직일 수 있는 새로운 구조의 진행파형 초음파 리니어 모터를 설계하고 제작하였다. 설계는 유한요소해석법을 이용하여 구조의 가능성과 진행파가 왜곡되지 않는 최적구조, 계질, 크기, 경계조건을 결정하였다. 그 결과에 따라 리니어 모터를 실제로 제작하여 알루미늄판 위에서 주파수 변화 및 부하질량 변화에 대한 모터의 성능을 측정하였는데, 제작된 모터는 부하질량이 100 g일 때 14.6cm/s로 가장 빠른 속도특성을 보였다. 본 모터는 다양한 정밀위치제어 및 이동 소자로서 활용될 수 있을 것이다.

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진행파를 이용한 쌍방향 초음파 리니어 모터 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Traveling Wave Type Bi-directional Ultrasonic Linear Motors)

  • 한우석;김연보;노용래
    • 한국음향학회지
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    • 제18권8호
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    • pp.25-31
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    • 1999
  • 본 논문에서는 진행파를 이용하여 쌍방향으로 움직일 수 있는 새로운 구조의 초음파 리니어 모터를 개발하고, 그 시제품을 제작하였다. 설계과정에서는 유한요소해석법을 이용해 모터구조의 타당성을 검증하였고, 진행파가 왜곡되지 않는 최적구조, 재질, 크기, 경계조건을 결정하였다. 설계 결과에 따라 리니어 모터를 실제로 제작하고, 특성을 평가함으로써 개발된 새로운 구조의 이용 가능성을 확인하였다.

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양방향성 초음파 리니어 모터의 제작 및 특성 평가 (Fabrication and Evaluation of Ultrasonic Bi-directional Linear Motors)

  • 권재화;이수성;노용래
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집 제20권 2호
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    • pp.193-196
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    • 2001
  • 본 연구에서는 원활한 정재파 생성과 양방향 구동이 가능한 새로운 형태의 초음파 리니어 모터를 제작하고, 그 특성을 평가하였다 본 연구에서 제안한 모터는 $\lambda/4$ 간격으로 이빨 구조를 가지는 스테이터의 상, 하부에 압전소자를 $90^\circ$ 의 위치 위상차를 갖도록 부착한 형태의, 상, 하부 압전소자에 각각 동위상, 180도의 시간 위상차를 가지는 교류 전압을 인가함으로써 양방향 구동이 가능하도록 하였다. 또한 원활한 정재파를 생성할 수 있는 최적의 구조를 결정하기 위해, 여러 가지 형태의 경계조건들에 대해 유한요소해석법을 이용하여 모델링하여 각 이빨들의 변위를 관찰함으로써 각각의 구조에 대해 타당성을 검증하였다. 위 결과를 바탕으로 세 종류의 초음파 리니어 모터를 제작하여 구동실험을 하였고, 실험 결과에 따라 속도와 추력 및 양방항성이 가장 우수한 최적의 구조를 결정하였다. 본 연구에서 제작한 모터는 최대 82.4cm/s의 속도와 0.46N의 추력을 가졌다.

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미소 비대칭 원통쉘의 음향 맥놀이 해석 (Analysis on the Acoustic Beat of a Slightly Asymmetric Cylindrical Shell)

  • 안성종;강연준;김석현;박성용
    • 한국음향학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.183-190
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    • 2008
  • 본 논문에서는 미소 비대칭 원통쉘의 맥놀이 음 방사 특성을 해석적으로 검토한다. 미소 비대칭 원통쉘은 한국종의 특징인 맥놀이 현상을 설명할 수 있는 유용한 모델이다. 축대칭 구조물에 부가된 미소 비대칭성은 매우 근접한 주파수 쌍을 만들며, 이 주파수 쌍의 간섭으로 맥놀이 현상이 생긴다. 본 연구에서는 맥놀이 음 방사의 해석적인 모델을 이용하여 방사 음장을 결정하고, 방사 음의 맥놀이 지도를 이용하여 방사 방향 및 거리에 따른 맥놀이 음의 변화특성을 검토하였다. 이론 모델에 의한 해석결과는 경계 요소법에 의한 결과와 비교하여 신뢰도를 검증하였다.

FE-BEM 및 SEA 해석 기법을 활용한 샌드위치 복합재 구조물의 전 주파수 대역 음향 해석 (Full-Frequency Band Acoustic Analysis of Sandwich Composite Structure Using FE-BEM and SEA Method)

  • 이대은;이윤규;김홍일;김재영
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.422-428
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    • 2018
  • Increase in use of lightweight structures, coupled with the increased acoustic loads resulting from larger and longer range guided missiles, has made missile more susceptible to failures caused by acoustic loads. Thus, accurate prediction of acoustic environment and the response is becoming ever more important for mission success. In this paper, the acoustic response of a sandwich composite skin structure to diffuse acoustic excitation is predicted over a broad frequency range. For the low frequency acoustic analysis, coupled FE-BEM method is used where the structure is modeled using FEM and the interior and exterior fluid is modeled using BEM. For the high frequency region, statistical energy analysis is applied. The predicted acoustic level inside the structure is compared with the result from acoustic test conducted in reverberation chamber, which shows very good agreement.

음향흐름에 의한 음압과 열전달 촉진과의 관계 (The Relation of Enhancement Heat Transfer to Acoustic Pressure by Acoustic Streaming)

  • 양호동;오율권
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2005년도 동계학술발표대회 논문집
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    • pp.591-596
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    • 2005
  • The objectives in the present study are to investigate that the enhancement heat transfer was experimentally measured and was compared with the acoustic pressure obtained by numerical analysis. From the results of the present study, a strong Fluid motion initiated by ultrasonic vibrations can affect heat and mass transfer. This phenomenon. called acoustic streaming, clearly observed by PIV measurement leads to increase in velocity of a Fluid which is a crucial physical concept to explain the enhancement heat transfer. The heat transfer coefficient is increased with increase in the ultrasonic intensities. The largest enhancement heat transfer (about 26%) is measured at the ultrasonic intensity of 300W. Acoustic streaming results from sudden acoustic pressure variations in the liquid. The results of numerical analysis reveal that acoustic pressure is increased by 59.5% at the ultrasonic intensity of 300W. The higher acoustic pressure near four ultrasonic transducers develops more intensive flow destroying the flow instability. Also, the profiles of acoustic pressure variation are consistent with those of enhancement heat transfer.

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근접 방음벽의 음향성능평가 및 삽입손실 예측을 위한 근사식의 제안 (Acoustic Performance Evaluation of Noise Barriers Installed Adjacent to Rails and Suggestion of Approximation Formula for the Prediction of Insertion Loss)

  • 윤제원;장강석;조용성
    • 한국철도학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.629-637
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    • 2016
  • 본 논문에서는 선로와 근접하여 설치하는 근접 방음벽에 관한 음향성능평가와 근접 방음벽의 삽입손실 예측을 위해 경계요소법 대신에 비교적 용이하게 사용 가능한 근사식의 제안에 관한 연구를 수행하였다. 우선, 근접 방음벽을 축척 모형으로 제작하여 무향실에서 음향성능평가를 수행하였으며, 스피커 음원 위치에 따른 총합 삽입손실을 등고선 형태로 분석하였다. 그리고, 무향실에서 수행한 축척 모형 근접 방음벽에 대한 삽입손실 측정결과를 이용하여 다양한 형상의 근접 방음벽에 대한 삽입손실 예측을 위한 근사식을 제안하였다. 또한, 무향실에서의 측정결과 및 예측결과와의 상호 비교를 통해 예측 프로그램의 타당성을 검증하였다. 마지막으로, 열차 소음원의 주파수 특성을 고려하고 높이가 1.0m, 상부 방음판의 크기가 0.5m이며 'ㄱ'자 형상을 갖는 흡음형 근접 방음벽을 철도의 건축한계선에 설치하는 경우에 대한 삽입손실 예측 및 음향성능 평가를 수행하였으며, 삽입손실 예측을 위한 근사식을 제안하였다.