• Title/Summary/Keyword: 음향 해석

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Development of a Sound Visualization System for an Anechoic Tank Using Acoustic Holography (무향수조 내 음향 홀로그래피를 이용한 음장가시화 시스템 개발)

  • Kim Sea-Moon;Choi Youngchol;Lim Yon-Kon
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • autumn
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    • pp.397-400
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    • 2004
  • 소음원 또는 방사음장을 가시화하기 위하여 소음원을 둘러싸는 한 면에서의 음압측정을 통해 임의의 3차원 공간상의 음향 물리량을 예측하는 음향 홀로그래피 방법이 사용되고 있으며 이때 반사파가 존재하지 않는 기본 가정을 만족해야 한다. 반사파가 존재하는 경우에는 반사파를 보정하거나 또는 반사파의 음장이 미치는 영향이 무시할 만큼 작다고 가정하여 음장 예측이 가능하게 된다. 최근 해양연구원에서는 음향 홀로그래피 방법을 이용하여 수중음장을 가시화하는 시스템을 개발하였으며 시스템 검증을 위해 무향수조 내 단순음원을 이용하여 음장예측을 수행하였다. 무향수조 표면에는 흡음처리가 되지 않아 표면 반사파가 존재하나 해석 결과 반사파의 영향이 작은 경우에는 반사파를 무시하고 음장해석의 수행이 가능함을 확인하였다.

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Aliasing Effect in Sound Field Reconstruction using Acoustic Holography (음향 홀로그래피를 이용한 음장구성에 따른 앨리애싱 영향)

  • 권휴상;김양한
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1993.04a
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    • pp.123-127
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    • 1993
  • 소음방사의 이해 및 효과적인 소음제어를 위해서는 소음원의 특성, 음장의 공간상 방사 특성 등을 아는 것이 중요하며, 이를 위해 많은 연구가 진행되 어 왔다. 특히 다수의 마이크로폰 어레이를 이용한 음향 홀로그래피 방법에 의한 실험적 음장 예측 방법이 소개되었고 연구가 진행됨에 따라 많은 실용 가능성을 보여 주었다. 음향 홀로그래피 방법에는 측정상 제한이 필연적으로 존재할 수밖에 없는데, 이에 따른 오차가 존재하며 결국 예측음장의 신뢰도 를 떨어뜨리는 요인이 된다. 본 연구의 목적은 측정조건에 따른 오차의 요인 을 고찰하고 이를 정량적으로 표현함으로써 음향 홀로그래피 방법의 적용에 도움을 주고자 한다. 평면 음향 홀로그래피에 나타나는 오차는 둘러 싸기 오 차(wraparound error), 앨리애싱(aliasing), 창문영향(window effect)으로 나 눌 수 있는데, 오차는 측정구경의 크기와 마이크로폰 사이의 간격등의 측정 조건 뿐만 아니라 음원의 특성, 홀로그램 평면의 위치 등에 직접적인 영향을 받게 된다. 본 연구에서는 오차해석을 위한 기본 연구로써 점음원(monopole) 과 쌍극자(dipole)음장의 파수 스펙트럼을 해석적으로 구하고 이를 기본으로 평면 음향 홀로그래피 적용시 존재하는 앨리애싱에 대해 고찰하고 전산기 모의 실험 (computer simulation)을 통해 오차를 최소화하는 측정조건을 제 시하고자 한다.

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Radiation power estimation for the planar array acoustic sensor considering mutual coupling effects (상호간섭영향을 고려한 평면배열형 음향센서의 방사출력 예측)

  • Lee, Jong-Kil;Seo, In-Chang
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.2 no.3
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    • pp.194-199
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    • 1996
  • 평면 배열형 소나 센서에서는 트랜스듀서 상호간의 간섭효과들이 음을 방사하는 각각의 트랜스듀서 및 평면 배열의 빔패턴에 영향을 주게된다. 따라서 음향 방사출력의 계산은 소나용 트랜스듀서의 성능및 효율을 평가하는데 필수적이다. 음향 방사출력을 예측하기 위하여 무한 강성 배플에 고정된 수개의 트랜스듀서를 이론해석의 대상으로 설정하였다. 각 트랜스듀서는 자기방사 임피던스 및 상호방사 임피던스로 구성되어 있으며 이것의 총 방사 임피던스 및 음향반사 출력의 추출은 등가 전기회로 모델을 이용하였다. 이론및 수치해석의 결과에 근거하여 음향방사 출력은 각 트랜스듀서 상호간의 간섭의 양에 의존함을 보였으며 상호간섭에 의한 음향출력 손실은 25.05%에서 최고 51.52%정도임을 확인하였다.

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A study on the characteristic of material using V(z) curve of acoustic microscope (음향현미경의 V(z)곡선을 이용한 재료의 특성에 관한 연구)

  • Moon, G.;Ko, D.S.;Jun, K.S.
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.7 no.2
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    • pp.65-73
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    • 1988
  • In this paper, V(z) curve has been analyzed theoretically and compared with the experimental result, and the relation between the V(z) curve and the material characteristic has been studied. Angular spectrum and ray optics theory have been used for theoretical analysis and the acoustic microscope operating at a center frequency of 3 MHz has been used for experiment. In experiment, it has been shown that each material has a V(z) curve of a unique form and the interval of dips appearing in the V(z) curves have been used to determine the Rayleigh wave velocity.

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Introduction of Numerical Simulation Techniques for High-Frequency Combustion Instabilities (고주파 연소불안정 예측을 위한 해석기술 개발 사례)

  • Kim, Seong-Ku;Joh, Miok;Han, Sanghoon;Choi, Hwan-Seok
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.68-77
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    • 2017
  • High-frequency combustion instability results from a feedback coupling between the unsteady heat release rate and the acoustic waves formed resonantly in the combustion chamber. It can be modeled as thermoacoustic problems with various degrees of the assumptions and simplifications. This paper presents numerical analysis of self-excited combustion instabilities in a variable-length lean-premixed combustor and designs of passive control devices such as baffle and acoustic resonators in a framework of 3-D FEM Helmholtz solver. Nonlinear behaviors such as steep-fronted shock waves and a finite amplitude limit cycle are also investigated with a compressible flow simulation technique.

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Numerical Analysis of the Backscattering Amplitude for a Partially Buried Cylinder on a Flat Interface Using Method of Moments (모멘트법을 이용한 경계면에 부분적으로 파묻힌 실린더의 음향 후방산란에 대한 수치해석)

  • Baik, Kyungmin;Marston, Philip L.
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.33 no.5
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    • pp.282-290
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    • 2014
  • Though there have been advances in the numerical analysis of the acoustic scattering by smooth objects, numerical analysis of the acoustic scattering by the objects that are partially exposed on the interface are still rare. In determining the backscattering amplitude by a partially buried cylinder on a seabed, reverberation by the interface changes the feature of the scattering form function. Current study adopted the Method of moments (MoM) to provide the numerical analysis on the backscattering amplitude for a partially buried cylinder on a flat interface. Suggested numerical analysis showed the good agreements with the measurements and the analytic solution obtained by the Kirchhoff approximation. Numerical analysis described in the current study can be applied to the backscattering problem of any shape of the objects partially imbedded on a seabed by combining the reverberation from the seabed with the scattered wave from the objects.

Acoustic Field Prediction of Open Pipe by Using Coupled Boundary Element Method (연성경계요소법에 의한 개방된 관의 음장 해석)

  • 배정용;이정권
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.12 no.4
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    • pp.21-31
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    • 1993
  • 불규칙한 기하구조 및 기하학적 특이점들을 갖는 방사체에 의해 형성되는 음장을 예측하는 작업은 매우 어려운 일이다. 이러한 종류의 문제를 해결하기 위하여는 Seybert에 의해 제창된 내, 외부를 연성하여 해석하는 경계요소법에 의한 해석이 유용하다고 여겨지고 있다. 본 연구에서는 연성경계요소법을 재 구성하여 예제로서 얇은 벽면을 갖는 개방된 관에서 방사되는 음장을 선택한 후, 이 방법의 신뢰성, 적용성 및 오차에 대한 해석을 해?ㄴ다. 외부 방사 문제에 있어서의 비유일성문제는 소외 CHIEF 기법을 도입하여 해결하였다. 두 개의 마이크로폰을 사용하여 신호처리를 통한 실험 결과와 본 경계요소법에 의한 결과는 서로 잘 일치하였다. 한편 경계면에 몹시 가까운 지점에서의 음장을 예측할 때의 오차 해석을 수행한 결과, 예측 오차가 10% 이내에서 유지되려면 경계요소법의 가장 짧은 변의 길이가 예측점과 벽면 사이의 거리보다 최소한 10배 이상은 커야함을 알아내었다. 이 기법은 기하학적인 특이점을 포함하는 각종 음향 문제에 매우 유효 적절한 방법으로 생각된다.

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Acoustic Characteristics of Mufflers with an Extended Inlet and Outlet (입출구가 연장된 동심형 소음기의 음향해석)

  • 이준신
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.21 no.5
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    • pp.503-509
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    • 2002
  • Cylindrical chamber silencers with an extended inlet and outlet are extensively used in many application fields to reduce the propagated noise in ducts. The basic attenuation effectiveness in the low frequency region can be explained by the reactive wave action inside the expansion chamber associated with the geometric configurations of the inlet and outlet locations, and the area expansion of the jacket. In this study. an acoustic analysis is carried out for a concentric extended pipe inserted into a simple expansion chamber. An algebraic equation is derived by using the eigenfunction expansion and orthogonality principle in which the acoustic pressures and particle velocities defined on each subdivided surface are expressed by the separable coordinates. By using the proposed analytical method, transmission losses are predicted for several configurations of the concentric extended systems and they agree very well with experimental results.

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

  • Cho, Hyun-jun;Jeon, Min-Hyeok;No, Hae-Ri;Kim, In-Gul
    • Composites Research
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    • v.35 no.2
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    • pp.61-68
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    • 2022
  • Composite materials have been used in aerospace industry and many applications because of many advantages such as specific strength and stiffness and corrosion resistance etc. However, it is vulnerable to impacts, these impact lead to formation of cracks in composite laminate and failure of structures. In this paper, we analyzed Mode I fracture toughness of Carbon/Epoxy laminates using acoustic emission signal. DCB test was carried out to analyze Mode I failure characterization of Carbon/Epoxy laminates, and AE sensor was attached to measure AE signal induced by failure of specimen. Fracture toughness was calculated using cumulative AE energy and measured crack length using camera. The calculated fracture toughness was applied in FE model and the result of FE analysis compared with DCB test results. The results show good agreement with between FEM and DCB test results.

An Application Example of SEA for the KOMPSAT-1 Satellite Model (KOMPSAT-1 위성구조체에 대한 SEA 적용사례)

  • Jeong C. H.;Ih J. G.;Kim Y. K.;Kim H. B.
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • autumn
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    • pp.211-214
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    • 2004
  • 이륙과 음속 통과시 랜덤진동형태의 음향/진동환경에 노출되는 위성체의 음향/진동시험은 시제품을 완성한 후에 슨1행되므로 않은 시행착오를 겪거나, 과다한 안전계수를 사용하여 불필요한 무게증가 등의 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 통계적 에너지 해석법 (Statistical Energy Analysis)을 이용한 선행 해석이 필요하다. 본 연구에서는 KOMPSAT-1 (Korea Multi-Purpose Satellite-1) 위성체의 SDM (Structural Dynamic Model)에 대하여 SEA 해석을 수행하였다. 감쇠 손실 인자 (Damping Loss Ffactor)는 단판을 분리하여, 연성 손실 인자(Coupling Loss Factor)는 SDM모델 하부의 두 샌드위치 패널을 분리하여 실험적으로 산정하였다.

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