• 대한공업교육학회지
• /
• 제34권2호
• /
• pp.331-345
• /
• 2009

본 연구에서는 변압기 열화 진단에 사용되는 Sagnac형 간섭계의 핵심 기술인 광섬유 음향 센서의 설계를 위하여 세 가지 서로 다른 형태의 맨드릴형을 제안하였고 이의 진동 특성을 살펴봄으로서 보다 뛰어난 감도를 가진 센서를 구현하고자 하였다. 광섬유 음향 센서용 맨드릴을 외경 요철형, 중공 원통형, 내경 요철형등의 세 가지로 분류하고 이의 고유진동수와 고유 모드를 해석하였다. 2kHz 미만의 고유진동수는 제외하고 주로 2~20kHz 범위 내에 속한 고유진동수를 검출하여 고유모드를 나타내었다. 설계된 맨드릴의 기본 형상 치수는 외경 30 mm, 길이 50mm이다. 원통의 두께는 1 mm이며 요철의 크기는 $2mm{\times}2mm$이다. 유한요소해석 결과 외부 음압 주파수가 2~20 kHz 범위에서 11 kHz 인근의 주파수인 경우 외경 요철형과 중공 원통형의 맨드릴을 선택하면 높은 감도를 얻을 수 있다. 17 kHz 인근 주파수에서는 외경 요철형과 내경 요철형이 유리하며 20 kHz인근에서는 중공 원통형과 내경 요철형이 높은 감도를 얻을 수 있음을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 향후 변압기 내에 삽입되어 각종 열화 진단용 모니터링 센서로 활용되는 광섬유 음향 센서의 맨드릴 설계에 매우 효과적으로 이용할 수 있으며 본 연구에서 제시한 기법을 이용하여 MHz 단위의 초음파 감지에도 충분히 활용될 수 있으리라 기대된다.

• 소음진동
• /
• 제7권5호
• /
• pp.737-746
• /
• 1997

The substructure synthesis method is used for making it easy to analyze vibration systems generally in vibration field. In the past, this method has been to be used mainly because of shortage of computer memory and CPU time. But recently this method is used for analyzing complex structure or identifying the characteristics of systems precisely. The purpose of this study is to develop acoustic substructure synthesis method that can be applied to acoustic modal analysis of complex acoustic systems. Acoustic modal analysis method to be introduced here is a method that analyze acoustic natural mode shape of the complex acoustic system by the principle of CMS(component mode synthesis method). This paper describes the acoustic modal analysis of the acoustic finite element model of simple expansion pipe by acoustic substructure synthesis method. The resutls of acoustic modal analysis analyzed by Acoustic substructure synthesis method and the results by FEM(finite element method) shows good agreement.

• 한국음향학회지
• /
• 제35권1호
• /
• pp.16-23
• /
• 2016

본 논문은 무한 원통형 실린더의 자유진동에서 발생하는 고유진동수(eigenfrequency)를 구하는 3가지 방법에 대해 다루었다. 일반적인 경우에 적용될 수 있는 탄성 이론을 적용한 방법과 얇은 두께의 실린더에 효율적으로 적용될 수 있는 얇은 원통형 쉘 이론을 적용한 방법, 유한요소법(FEM: Finite Element Method)을 통한 수치 해석 방법을 통해 구해진 결과에 대한 비교 및 검증을 수행하였다. 주어진 실린더의 외반경에 두께를 서로 달리하여 1 kHz 이하에 존재하는 원통형 쉘의 고유진동수를 구하였고 모드수와 두께의 변화에 따른 이들 결과에 대해 관찰하였다.

• 한국음향학회지
• /
• 제41권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2022

본 논문은 마이크로폰 검교정을 위한 음향 챔버형 검교정기의 고주파 검교정 한계가 나타나는 원인을 밝히고 이를 향상시키는 방법을 제시한다. 상용 유한요소 해석 프로그램을 활용하여 고유 주파수 해석과 주파수 영역 해석을 통해 음향 챔버형 검교정기의 검교정 주파수 한계를 분석하였고, 이를 바탕으로 약 2 Hz 부터 6.4 kHz 까지 1 dB 수준 이내로 정교하게 검교정할 수 있는 음향 챔버형 검교정기를 설계 및 제작하고 실험을 통해 그 성능을 검증하였다. 본 연구를 통해 제안된 음향 챔버형 검교정기는 넓은 주파수 범위에서 다수의 마이크로폰을 동시에 검교정 할 수 있는 이점을 가지고 있어 다수의 마이크로폰을 위한 간편한 검교정에 유용하게 사용될 수 있다.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
• /
• 한국해안해양공학회 1998년도 정기학술강연회 발표논문 초록집 Annual Meeting of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
• /
• pp.84-87
• /
• 1998

본 연구에서는 음향학에서 음파를 제어하는데 주로 이용되는 헤름홀츠 공명장치의 원리를 방파제에 응용하였다. 외해에서 발생된 입사파는 Fig.1에 보여진 입구를 가진 공명 구조물(Resonant Structure)을 만나면 에너지 일부는 입구를 통하여 방사(Radiate)되며 또 일부 에너지는 입구를 통하여 공명 구조물 안으로 방사된다. 공명 구조물 안으로 들어온 파의 주파수와 공명 구조물의 고유 주파수(Natural Frequency)들 중 첫 번째 공진 모드(Resonance Mode)의 주파수가 일치되면 구조물 내부에서의 파는 크게 증폭된다. (중략)

• 한국음향학회지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.503-509
• /
• 2002

입력단 및 출력단이 동심을 이루어 원형 확장관 안으로 연장되어 있는 소음기가 관내 전달 소음저감을 위해 널리 사용되고 있다. 이 소음기의 저주파수 영역에서의 소음저감 효과는 음파 진행 단면의 확장-축소와 입력단 및 출력단의 상대적 위치 등으로 발생되는 소음기의 리액티브 성분에 의해 설명이 된다. 본 논문에서는 입력단 및 출력단에 동심으로 배치된 연장관이 단순 팽창형 소음기 내부에 삽입되어 있는 경우에 대한 음향해석을 수행하였다. 해석방법으로는 음장을 분리좌표계로 표현될 수 있는 몇개의 경계 표면으로 나누고, 각 표면에서의 음압 및 입자속도를 정규화 된 음향 고유 모드로 전개하여 간단한 대수식으로 표현하였다. 이 해석적인 방법을 사용하여 소음기의 투과손실을 예측하였으며, 실험과도 잘 일치함을 관찰할 수 있었다.

• 한국음향학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.65-70
• /
• 1999

고유모드분포가 다른 정형(직방체), 부정형 잔향실을 해석대상으로 선정, 각각의 모델에 대한 음압의 공간편차에 대하여 유한요소법을 이용한 수치계산으로 검토하였다. 그 결과, 잔향실 내표면의 임피던스가 무한대인 경우는 주파수대역에 따른 편차가 부정형 잔향실이 작게 나타났다. 반면, 임피던스가 유한한 경우는 직방체 잔향실도 2변 혹은 3변의 치수가 같거나 정수배인 것을 제외하면 편차가 부정형 잔향실과 같은 정도라는 것이 확인되었다.

• 한국음향학회지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.108-114
• /
• 1995

입력단 또는 출력단이 원형 확장관 안으로 돌출되어 있는 소음기가 관내 전달 소음저감을 위해 많이 쓰이고 있다. 저주파수 영역에서의 소음저감 효과는 음파 진행 단면의 확장-축소와 입력단-출력단의 상대적 위치 등으로 발생되는 소음기의 리액티브 성분으로 설명이 된다. 본 연구에서는 입력 혹은 출력단에 동심으로 배치된 한개의 연장관이 단순 팽창형 소음기에 삽입되어 있는 경우에 대한 음향해석을 수행하였다. 해석방법으로는, 음장을 분리좌표계로 표현될 수 있는 몇개의 경계 표면으로 나누고, 각 표면에서의 음압 및 입자속도를 정규화된 음향 고유 모드로 전개하여 간단한 대수식으로 표현하였다. 제안된 해석적인 방법을 사용하여 소음기의 투과손실을 예측하였으며, 실험과도 잘 일치함을 관찰할 수 있었다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제25권5호
• /
• pp.18-26
• /
• 2021

본 연구에서는 실험실 규모의 산업용 가스터빈 싱글노즐 연소기에서의 공진주파수 해석을 위한 고유값 도출을 목적으로 하는 1D 네트워크 모델을 개발하였다. 현대의 산업용 가스터빈은 다양한 요구 조건을 동시에 만족시키기 위하여 일반적으로 매우 복잡한 구조와 유동의 형태를 가지고 있다. 이러한 복잡한 연소기 특징 중 하나인 동일한 축 방향 위치에서 서로 반대 방향의 유동 흐름을 갖는 시스템에서의 네트워크 모델 구현을 목적으로 하였다. 네트워크 모델을 통해 음향장을 해석한 결과를 실제 형상을 그대로 해석한 헬름홀츠 기반의 모델링 결과와 비교하였을 때, 공진주파수와 모드 분포로부터 해석의 타당성을 검증하였다.

• 한국음향학회지
• /
• 제37권4호
• /
• pp.181-187
• /
• 2018

본 논문은 원형 단면 임피던스 튜브내에 고정된 미세천공 탄성판의 흡음을 해석적으로 구하는 방법을 다루었다. 판의 진동과 덕트 내부 음장을 모드 함수의 무한 급수의 합으로 전개하였는데 반경방향으로는 Bessel 함수를 포함한다. 평면파 가정하에서 저주파수 대역의 근사식을 판의 처음 몇 개의 모드만 고려하여 흡음율을 유도하였으며 등가 임피던스를 갖는 단일 표면의 형태로 제시하였다. 본 논문에서 제안한 공식과 FEM(Finite Element Method)을 이용한 결과는 잘 일치 하였는데 탄성의 효과는 판의 고유진동수에 해당하는 골 또는 피크의 형태로 나타난다. 천공율이 매우 작으면 진동의 영향이 지배적이나 천공율이 어느 한계이상 되면 박판의 탄성거동은 매우 작게 나타나고 강체 MPP(Micro-Perforated Plate)의 흡음 특성이 지배적이 된다.