• Title/Summary/Keyword: 음향 해석

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Designs of fiber-optic mandrel acoustic sensor with an analytical method (해석적 방법에 의한 멘드릴 광섬유 음향센서의 설계)

  • 임종인
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • 1998.06e
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    • pp.255-258
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    • 1998
  • 본 연구에서는 해석적인 방법을 사용하여 고감도 멘드릴형 광섬유 음향센서를 설계하고자 하였다. 음향감지부의 형상으로 실린더형 멘드릴 및 중공원통형 층상복합체 멘드릴을 선정하고, 음향감도에 대한 이론식을 유도하여 재질변수 및 형상변수 등에 따른 음향감도를 해석하였다. 또한 해석적 방법 및 유한요소법을 이용한 분석결과를 비교하여 해석적인 방법의 타당성을 검증하였다. 그 결과, 멘드릴의 외경변화에 의한 감도변화 경향만이 다소 차이를 보이고 있으나 그 이외의 재질변수 및 형상변수에 의한 음향감도 변화 경향은 서로 잘 일치하는 것으로 분석되었다.

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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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An overview of acoustic and vibration research activities for the structural development of Korean space launchers (위성 발사체 구조 개발을 위한 음향/진동 연구)

  • Park, Soon-Hong
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.39 no.4
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    • pp.342-350
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    • 2020
  • Acoustic and vibration research activities for the structural development of Korean space launch vehicles are introduced in this paper. Various dynamic loads exerted on a launch vehicle during its operation are summarized. The acoustical design method of payload fairings which protect satellites from harsh launch environment was reviewed. Several acoustic research activities were performed to enhance the analytical prediction ability during the development period of the Naro and the Nuri launcher. Specifically, the following research activities are reviewed: a test and vibro-acoustic analysis of composite cylinders whose layup properties are varied, a research on low-frequency acoustic load reduction by an acoustic resonator array and an acoustic test on the cylinder part of the Naro payload fairing. A vibro-acoustic analysis result for the Nuri launcher was introduced and predicted acoustic and vibration levels and measured ones are shown to be in a good agreement.

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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Hybrid computational analysis of microspeaker for mobile phone (핸드폰 용 마이크로스피커 전산해석)

  • Park Seok-Tae
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • autumn
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    • pp.495-498
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    • 2004
  • 핸드폰등에 사용되고 있는 마이크로스피커를 개발하는 과정에서 마이크로스피커의 진동특성과 음향특성 을 전산해석하였다. 해석과정에서 기초 데이터를 얻기 위하여 하이브리드 방법을 이용하여 각 부품들의 제원 및 마이크로스피커 모델링을 위한 매개변수들을 규명하였다. 전산 해석 결과와 측정한 전기 임피던스 및 음향 응답특성은 잘 일치함을 보였다. 또한, 진동특성을 분석하여 각 주파수에서의 다이아프램의 변위등 진동특성을 분석하여 다이아프램등의 형상에 따른 이상 진동현상 등을 파악할 수 있었다. 전산해석 방법을 이용하면 최적 음향특성을 위한 마이크로스피커의 다이아프램 형상 및 전자기 회로 개선에 사용할 가능성을 알 수 있었다.

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Development of Sound Radiation Analysis System Using the Results of Power Flow Finite Element Method (파워흐름유한요소법의 진동해석 결과를 이용한 구조물의 방사소음 해석시스템 개발)

  • 이호원;홍석윤
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.20 no.7
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    • pp.21-30
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    • 2001
  • The analysis system implementing a serial process from structural vibration to sound radiation has been developed using both the power flow finite element method (PFFEM) known as a new vibrational analysis technique in medium to high frequency ranges and the acoustic boundary element method (BEM) which is effective in analyzing the sound radiation problems. The vibration analysis for arbitrary shape structures composed of plates is performed, and using the vibration energy density obtained from this analysis as the velocity boundary conditions for an acoustic analysis, vibro-acoustic analysis has been processed. To verify the developed system, we select a simple structure model and compare the results of developed system with those of SYSNOISE, and also the developed system is applied for the vibro-acoustic analysis of various structures in shapes.

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Acoustic Analysis of Exhaust Supersonic Jet From a Rocket Motor Using 2-D Axis-symmetric Computational Analysis (2차원 축대칭 전산해석을 이용한 초음속 로켓 제트 음향 해석)

  • Yang, Young-Rok;Jeon, Hyuck-Soo
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.48 no.9
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    • pp.725-730
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    • 2020
  • This study was conducted to reduce the computation time required for the computational acoustic analysis of the supersonic rocket jet plume. In order to reduce the computation time, computational acoustic analysis was performed assuming that the supersonic jet plume is a two-dimensional axis-symmetric problem. The results of computational acoustic analysis showed similar results to the acoustic load measurement results. Through this study, it was confirmed that the acoustic load prediction of the supersonic rocket jet plume can be predicted using a two-dimensional axis-symmetric computational analysis.

Finite Element Analysis for Acoustic Characteristics of Piezoelectric Underwater Acoustic Sensors (압전 수중음향센서 음향특성의 유한요소해석)

  • 김재환;손선봉;조철희;조치영
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.20 no.1
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    • pp.68-76
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    • 2001
  • Sonar is the system that detects objects and finds their location in water by using the echo ranging technique. In order to have excellent performance in variable environment, acoustic characteristics of this system must be analyzed accurately. In this paper, based on the finite element analysis, modeling and analysis of acoustic characteristics of underwater acoustic sensors are preformed. Couplings between piezoelectric and elastic materials, and fluid and structure systems associated with the modeling of piezoelectric underwater acoustic sensors are formulated. In the finite element modeling of unbounded acoustic fluid, IWEE (Infinite Eave Envelop Element) is adopted to take into account the infinite domain. When an incidence wave excites the surface of Tonpilz underwater acoustic sensor, the scattered wave on the sensor is founded by satisfying the radiation condition at the artificial boundary approximately. Based on this scattering analysis, the electrical response of the underwater acoustic sensor under incidence, so called RVS (Receiving Voltage Signal) is founded accurately. This will devote to design Sonar systems accurately.

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Sensitivity Analysis of a Mandrel Type Fiber Optic Acoustic Sensor Using an Analytical Method (해석적 방법에 의한 맨드릴형 광-음향센서의 감도특성 분석)

  • 임종인;노용래
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.19 no.3
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    • pp.92-99
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    • 2000
  • In this paper, theoretical acoustic sensitivity was derived to describe acousto-optic transduction property of the mandrel type fiber optic acoustic sensor with respect to external acoustic field. The acoustic sensitivity was analyzed in relation to both material properties and geometrical influence factors of the constitutional parts of the sensor, analytically. Validity of the theoretical results were verified through comparison with the finite element analysis results. The variation trends of the sensitivity of the sensor in relation to the studied parameters showed good agreement for the two analysis methods. According to the results, it is considered more economical to design the basic structure of the sensor with the analytic equations developed in this paper, and then to carry out further detailed analysis with the finite element method for specific points of design interest.

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A Study on a New Acoustic Transformer Using a Piezoelectric Actuator (새로운 음향 변환기와 이를 응용한 음향발생기)

  • Moon Wonkyu;Kim Yonggu
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • autumn
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    • pp.81-84
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    • 2000
  • 본 연구에서는 1000Hz 미만의 저주파 대역에서 음향방사 특성을 향상시키기 위한 새로운 형태의 음향 변환기를 연구하였다. 이 음향 변환기는 세 개의 혼을 직렬의 조합으로 연결한 형태를 띄고 있고 설계상에 필요한 계산을 위해 혼 방정식에 근거해 간단한 모델을 개발했다. 음향 발생을 위한 변환기로써 원형판에 얇은 압전체를 붙인 작동기를 사용하였다. 제안된 음향 변환기는 개발된 모델을 통해 설계되었고 실험을 위해 제작되었다. 제안된 음향 변환기의 성능은 실험과 수치해석을 통해 검증하였다 음향 해석 프로그램인 SYSNOISE를 이용한 수치해석과 실험에 근거한 결과는 제안된 음향변환기가 600Hz 미만의 주파수 대역에서 5-30dB의 음압을 발생시키는 것을 보여준다.

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