• 제목/요약/키워드: 음향하중

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정지궤도 위성의 광학 센서 지지 구조물 (Optical Sensor Support Structure for Geo-stationary Satellite)

  • 김창호;김경원;김선원;임재혁;황도순
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.8-13
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    • 2010
  • 위성 구조계의 가장 기본적인 임무 및 역할은, 우선 위성 자체의 미션 및 기능을 위해 필요한 여러 탑재체 및 장비들을 장착하고 지지할 수 있는 공간을 제공하고, 발사 시에 발생하는 이런 극심한 발사환경 하중에서 위성체 및 탑재체들을 안전하게 보호하는 것이다. 위성체가 발사체에 실려 발사될 때에 매우 높은 가속도에 의한 정적 하중 및 공기의 저항에 의한 하중, 연소 가스 분출 시 발생하는 음향에 의한 하중, 발사체로부터 분리될 때 발생하는 충격 하중 등 여러 가지의 극심한 하중을 겪게 된다. 특히 광학 탑재체가 탑재되는 경우, 탑재체의 지지 및 보호 역할 외에도 위성 구조계는 광학 탑재체의 안정적인 성능구현을 위해 극심한 열환경에 하에서 지향안정성을 보장해야 하고, 이를 위해 일반적으로 복합재로 구성된 광학벤치를 사용하게 된다. 본 논문은 위성체로부터 전달되는 하중을 최소화하여 광학 탑재체의 구조적 안정성을 확보하고 지향안정성을 보장하기 위한 광학벤치 및 지지구조물의 설계와 검증에 대하여 기술한다.

음향방출 및 초음파시험을 이용한 CFRP 시험편의 파괴 거동 해석 (Fracture Behavior Analysis in CFRP Specimens by Acoustic Emission and Ultrasonic Test)

  • 안석환;남기우
    • 비파괴검사학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.251-260
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    • 2001
  • 단조인장시험하에서 CFRP적층재의 손상과정을 음향방출과 초음파시험에 의해 평가하였다. 시험편으로부터의 음항방출신호의 진폭 분포는 기지재 균열(matrix crack), 박리(debonding), 섬유 pull-out 및 섬유 과단(fiber fracture)과 같은 CFRP에서의 파괴기구를 분석하는데 도움을 주며, 초음파 진폭감쇠의 특성 또한 각각의 파괴기구를 분석하는데 유용하다. 여러종류의 CFRP시험편을 사용하여 음향방출신호와 초음파신호의 진폭감쇠를 조사하였다. 끝으로 하중 제하중(loading-unloading) 시험이 초음파내의 진폭비에 대한 Felicity effect와 감쇠를 조사하기 위해서 수행되었다. 전 실험에 걸쳐 초음파신호의 진폭감쇠와 음향방출 파라미터(parameter)들은 동시에 검출되었다. 이로써 음향방출과 초음파시험의 두 파라미터들이 CERP에서의 파괴기구를 분석하기 위해 효과적으로 사용될 수 있음이 확인되었다.

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음향 방출 신호를 이용한 탄소/에폭시 적층판의 Mode I 파괴 인성 및 유한요소해석에 관한 연구 (Study on Mode I Fracture Toughness and FEM analysis of Carbon/Epoxy Laminates Using Acoustic Emission Signal)

  • 조현준;전민혁;노해리;김인걸
    • Composites Research
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    • 제35권2호
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    • pp.61-68
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    • 2022
  • 복합재료는 비강도, 비강성 및 내부식성 등이 우수하여 항공우주산업뿐만 아니라 다양한 산업에서 사용되고 있다. 그러나 복합재료는 충격에 취약하고 이러한 충격은 복합 재료 내부의 균열 형성과 균열 성장으로 이어져 구조 파단의 원인이 된다. 본 논문에서는 음향 방출 신호 및 유한요소해석(Finite element analysis, FEA)을 이용하여 복합재 적층판의 Mode I 파괴 모드의 특성을 분석하였다. DCB 시험은 탄소/에폭시 적층판의 Mode I 파괴 특성을 분석하기 위하여 수행되었고 시편의 파괴에 의해서 발생되는 탄성파를 측정하기 위하여 시편에 음향 방출 센서를 부착하였다. 누적 음향 방출 에너지와 균열 선단 위치의 관계를 이용하여 시편의 파괴 인성(Fracture toughness, GI)을 계산하였다. 계산된 파괴 인성 값을 유한요소모델에 적용하여 해석을 수행하였고 하중-변위 곡선 및 균열 길이-변위 곡선을 통하여 DCB 시험 결과와 비교/분석하였다. 유한요소해석 및 DCB 시험의 결과가 잘 일치함을 보였다.

정지궤도복합위성 구조계 개념설계 (Conceptual Design of Structure Subsystem for Geo-stationary Multi-purpose Satellite)

  • 김창호;김경원;김선원;임재혁;김성훈
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.110-115
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    • 2012
  • 위성 구조계의 가장 기본적인 임무 및 역할은, 우선 위성 자체의 미션 및 기능을 위해 필요한 여러 탑재체 및 장비들을 장착하고 지지할 수 있는 공간을 제공하고, 발사 시에 발생하는 이런 극심한 발사환경 하중에서 위성체 및 탑재체들을 안전하게 보호하는 것이다. 위성체가 발사체에 실려 발사될 때에 매우 높은 가속도에 의한 정적 하중 및 공기의 저항에 의한 하중, 연소 가스 분출 시 발생하는 음향에 의한 하중, 발사체로부터 분리될 때 발생하는 충격 하중 등 여러 가지의 극심한 하중을 겪게 된다. 현재 한국항공우주연구원에서는 2010년도에 발사한 천리안위성 개발 시 습득한 기술들을 바탕으로 후속 위성인 정지궤도복합위성을 개발 중에 있다. 현재 개발중인 위성은 이전 위성에 비하여 기상탑재체의 해상도가 향상되고 임무수명이 증가하여 전체적인 발사중량이 많이 증가되었다. 이로 인해 천리안위성의 구조계 설계 개념을 활용하기 어렵게 되었고, 새로운 구조계 설계 개념의 정립이 필요한 상황이다. 본 논문에서는 정지궤도복합위성의 구조계 개념설계 방안들에 대하여 기술한다.

열-음향 복합하중에 놓인 등방성 평판의 비선형 응답특성 (Nonlinear Transient Responses of Isotropic Plates Under Thermo-Acoustic Load)

  • 오일권;성태홍
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2006년도 추계학술대회논문집
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    • pp.235-238
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    • 2006
  • For high-speed aircraft and high-speed civil transport planes, certain structural skin components are subjected to very large acoustic loads in an elevated thermal environment. In this study, we used the single-mode Fokker-Panck distribution to predict displacements of isotropic plates subject to thermo-acoustic combined load. The single mode was formulated to predict the nonlinear dynamic responses of postbuckled plates under acoustic random excitation. Acoustic random excitation was used with Gauss distribution. Some important effects of the snap-through motion on the dynamic responses of the postbuckled plates are described.

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DNA 측정용 SH-SAW 센서 개발 (Development of an SH-SAW sensor for detection of DNA)

  • 허영준;선주헌;노용래
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집 제23권 1호
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    • pp.319-322
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    • 2004
  • 본 연구에서는 DNA의 상보적인 결합을 이용하여 DNA 혼성화 반응을 감지할 수 있는 SH형 SAW 센서를 개발하였다. 측정에 사용된 DNA는 15개의 염기를 가진 올리고 뉴클레오티드를 사용하였으며 이에 대해 상보적 결합이 가능한 염기서열을 가진 것과 그렇지 않은 미스매치 형태의 DNA 올리고뉴클레오티드를 이용하여 DNA 혼성화 반응 특성을 측정하였다. SH형 SAW 센서는 압전 단결정 $LiTaO_{3}$를 사용하여 100 MHz 발진되는 형태로 제작하였으며, 센서의 지연선 위에 Ti/Au 층을 증착하여 SH기가 수식된 탐침 DNA의 고정화가 가능하게 하였다. 제작된 센서는 Au가 증착된 박막위에 탐침 DNA를 SAM 방법으로 고정화 시켰을 경우와 고정화된 탐침 DNA와 표적 DNA와의 혼성화 반응을 시키고 난 후의 센서의 주파수 변화를 각각 측정하였다. 개발된 DNA 혼성화 반응 측정용 SH형 SAW센서는 DNA 혼성화 특성에 기인한 질량하중 효과에 따른 안정적인 주파수 변화를 나타내었다.

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승용차용 타이어 패턴에 따른 소음 예측 기법 (Pattern Noise Prediction for Passenger Car Tire)

  • 이승훈
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1987년도 학술발표회 논문집
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    • pp.39-39
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    • 1987
  • 자동차에서 발생되는 소음은 여러 가지 발생원으로부터의 복합적인 것으로서 차량의 속도가 고속화하면서 타이어 소음의 기여도가 매우 커지는 것으로 알려져 있다. 타이어 소음은 근본적으로 노면과 타이어의 상호작용에 의하여 발생되는 데 타이어/노면의 상호작용에 영향을 미치는 인자로는 마모상태, 차량속도, 하중, 공기압, carcass 구조, 타이어 온도등 여러 가지가 있으나 tread 모양과 노면의 상태에 가장 크게 영향을 받는다. 본 연구에서는 승용차용 155SR13 radial 타이어를 대상으로 하여 실내에 설치된 dynamometer를 이용하여 groove 의 개수, groove 길이, groove 폭, groove 깊이, groove 방향 등 트레드 패턴 인자가 발생소음에 미치는 기여도를 실험적으로 측정하고 트레드 패턴형상에 따른 소음도를 예측할 수 있는 실험식을 구했다. 또한 단일 groove 내에서 발생되는 소음의 시간신호를 측정하여 모델화하고 차량속도와 groove 사이의 간격에 따른 시간신호를 합성하고 이 신호로부터 FFT 알고리듬을 통해 소음 spectrum을 구하는 소음 예측 프로그램을 개발하였다. 비교적 단순한 tread 패턴에 대해 이를 적용한 결과 실험적으로 구한 spectrum과 상당히 유사함을 볼 수 있었다.

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감육배관의 손상모드에 따른 음향방출 특성 (Acoustic Emmision Characteristics according to Failure Modes of Pipes with Local Wall Thinning)

  • 안석환;남기우;김선진;김진환;김현수;박인덕
    • 한국해양공학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.66-72
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    • 2002
  • Fracture behaviors of pipes with local wall thinning are very important for the integrity of nuclear power plant. However, effects of local wall thinning on strength and fracture behaviors of piping system were not well studied. Acoustic emission(AE) has been widely used in various fields because of its extreme sensitivity, dynamic detection ability and location of growing defects. In this study, we investigated failure modes of locally wall thinned pipes and AE signals by bending test. From test results, we could be divided four types of failure modes of ovalization, crack initiation after ovalization, local buckling and crack initiation after local buckling. And fracture behaviors such as elastic region, yielding region, plastic deformation region and crack progress region could be evaluated by AE counts, accumulative counts and time-frequency analysis during bending test. The result of the frequency range is expected to be basic data that can inspect plants in real-time.

방음벽의 성능평가를 위한 시험방법의 검토 (Investigation of Test Methods for the Performance Assessment of Noise Barriers)

  • 윤제원;김두훈;김영찬;장강석;김대현
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.449-455
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    • 2001
  • 도로교통소음의 저감을 위해 설치되는 방음벽의 성능평가를 위해서는 흡음률 및 투과손실과 같은 음향성능에 대한 평가뿐만 아니라, 풍압 및 충격하중과 같은 구조성능과 방음판 제작에 사용되는 재질에 관한 성능평가도 수반되어야 한다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 방음벽의 성능평가를 위한 음향 구조 및 재질에 관한 시험 및 평가방법을 제시하였다.

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슈트용 직물의 스치는 소리와 물성간의 관계 (Relationship between Rustling sounds and Physical Properties of Suiting Fabrics)

  • 조질수;이은주
    • 감성과학
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    • 제2권1호
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    • pp.157-168
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    • 1999
  • 슈트용 직물을 대상으로 직물이 스치는 소리를 재현하여 이를 녹은하고 FFT 분석을 통하여 얻은 음향 스펙트럼을 기초로 음색을 정량화할 수 있는 요인을 개발하여, 음색 요인과 KES system에 의해 측정한 직물의 물리적 성진 간의 관계를 고찰하고자 하였다. 직물 소리의 음향 스펙트럼을 기초로 하여 최고 음압과 최저 음압의 차이인 ΔL과 최고와 최저 음압에 해당되는 주파수 간 차이인 Δf, 총음압 LPT의 세가지 요인을 음색 요인으로 정하여 각 직물의 음색 요인 값을 추출하였고, KES를 이용하여 각 직물의 17개의 물리적 성질의 수치를 구하였다. 세 가지 음색 요인과 직물의 물리적 성질 간의 상관관계에서 ΔL은 직물의 인장 회복력과 두께와 유의적인 상관관계를 Δf는 직물의 인장 선형성화 전단성질, 압축에너지, 무게와 유의적인 상관관계를 보이며, LPT는 최대하중시 신장성, 인장 선형성, 인장 에너지와 유의적인 상관관계를 보이는 것으로 나타났다. 세 가지 음색 요인과 직물의 물리적 성질 간의 단계별 희귀관계에서는 LPT가 직물의 물리적 성직(EM, MIU, RC, LT)에 의해 가장 잘 설명되는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과를 바탕으로 본 연구에서 시도한 절량화된 음색은 직물의 물리적 성질과 유의한 관계를 가짐을 확인하였다.

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