• 제목/요약/키워드: 진동분포

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원판형 압전 변환기의 면내 방사 진동 특성 측정 (Measurements of Radial In-plane Vibration Characteristics of Piezoelectric Disk Transducers)

  • 김대종;오세환;김진오
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제25권1호
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    • pp.13-23
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    • 2015
  • 이 논문은 원판형 압전 변환기의 면내 방사 진동 특성을 실험적으로 다룬다. 면내 방사 진동은 두께 방향으로 분극이 된 압전 원판에서 푸아송비로 인해 야기되는 것으로서, 레이저 면내 진동 측정기로써 측정되었고, 고유진동수는 임피던스 분석기로써 측정되었다. 실험 결과는 단순화된 이론적 해석과 유한요소 해석으로부터 얻어진 이론적 예측과 비교되었다. 원판형 압전 변환기의 기본 모드는 방사 모드이고, 중심으로부터 가장자리까지의 반경 방향 변위 분포는 단조 증가가 아니라 원주면에서 약간 떨어진 위치에서 최대 값을 나타낸다. 지름 대비 두께 비율이 작은 원판에서 이론적으로 계산된 기본 진동수는 유한요소 결과와 잘 일치하고, 두께/지름 비율 0.4까지 오차 7 % 이내로 정확하다.

입자 영상 유속계를 이용한 초음파 수직진동에 의해 유도된 공진상태에서의 음향유동에 관한 연구 (Study of Acoustic Streaming at Resonance by Longitudinal Ultrasonic Vibration Using Particle Imaging Velocimetry)

  • 노병국;이동렬
    • 한국음향학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.340-352
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    • 2004
  • 28.5 ㎑의 초음파의 미세 수직진동에 의해서 유도된 음향유동 (acoustic streaming)을 레이저를 이용한 입자 영상. 유속계에 의하여 고정 유리 평판과 초음파 진동자의 사이에서의 공기 유동을 가시화 하였다. 음향유동에 의한 공기의 유동 속도의 증가를 측정하기 위해 고정 유리 평판과 초음파 진동자의 사이에서의 속도변화를 실시간으로 측정하였다. 진동자와 고정 평판의 사이의 gap에 따른 음향유동의 세기의 변화를 정량적인 공기의 유동 속도의 변화에 의해 관찰되었고 고정판과 초음파 진동자 사이의 gap에서 공진 상태를 야기시키는 공진 Gap (H=18, 24, 30, 36㎜)중에서 공진 Gap (H)이 18m일 때 최대의 음향속도가 존재함을 알 수 있었고 진동자 표면부근에서부터 고정평판사이까지의 국소 최대 난류강도의 축 방향 위치에 따른 변화는 gap의 크기에 따라 8%∼70% 이었다. 전단응력값은 반경방향 위치의 중심영역에서 최대전단응력을 가지며 와도 분포도 반경방향 위치에서 진동자 중심영역에 최대 및 최소와도 값을 가짐을 알 수 있었다.

초음파 굽힘 진동에 의한 음향 부상 및 회전 (Acoustic Levitation and Rotation Produced by Ultrasonic Flexural Vibration)

  • Loh, Byoung-Gook
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.432-438
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    • 2004
  • 10 마이크로미터의 진폭을 갖는 28.4 KHz의 초음파 굽힘진동을 이용하여 초음파 진동판과 정지판 사이에서 다수의 소형 실린더 형태의 스티로폼를 진동판의 길이 방향으로 안정적으로 부양시켰다. 진동자와 정지판의 간격이 음향파장 (16.6 mm)의 1/2일 경우, 부양된 물체가 음향파장의 1/4 지점에서 안정적으로 부양되는 이유를 이론적으로 증명하였으며, 또한 실험적으로 검증하였다. 질량이 균형적으로 분포된 물체의 경우 부양시 고속으로 회전하게 되는데 이는 초음파 진동에 의해서 생성된 음향유동에 의한 것이다. 지름 1.8 mm, 길이 3 mm의 실린더 형태의 스티로폼의 경우 2400 rpm 으로 회전하는 것이 실험적으로 관찰되었다. 음향부양은 작은 세포나 혈액내의 구성체 혹은 미세 분진의 조작에 응용될 수 있다.

제주 거문오름 용암동굴계의 진동영향에 관한 실험적 연구 (Experimental Study of the Effect of Vibration on the Geomunoreum Lava Tube System in Jeju)

  • 송재용;이근춘;안웅산;임현묵;서용석
    • 지질공학
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    • 제30권3호
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    • pp.327-345
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    • 2020
  • 본 연구는 제주도에서 각종 개발과정 중 발생되는 지반진동이 용암동굴에 미치는 영향에 대해 분석하고, 용암동굴의 효율적인 관리보존 대책을 마련하기 위해 수행되었다. 이를 위해 제주도 거문오름동굴계분포지역에서 암질별 RMR과 Q-system 암반분류를 통해 지반상태를 평가하였고, 시추공 내에서 발파를 수행하여 만장굴 및 용천동굴에서 진동속도를 측정하였다. 암반분류 결과와 진동속도를 분석한 결과 암질이 좋을수록 진동의 영향이 크고, 암질이 불량할수록 진동영향이 작게 나타나는 경향을 보였으나 지반불균질성 등의 이유로 선형관계가 뚜렷하게 나타나진 않았다. 진동시험 결과를 토대로 진동속도(PPV)와 진동레벨(dB(V))의 상관관계식을 도출하였으며, 생활진동규제기준(진동레벨 주간 65 dB(V), 야간 60 dB(V))을 만족하려면 진동속도가 주간 0.371 cm/s, 야간 0.285 cm/s인 것으로 계산된다. 야간 진동기준이 더 보수적인 값이므로 허용진동기준은 0.285 cm/s 이하로 설정될 필요가 있다. 연구지역에서의 발파진동추정식 결정을 위하여 자승근 환산거리 및 삼승근 환산거리에 대해 선형 회귀분석을 수행한 결과, 결정계수(R2)가 0.76 이상으로 나타나 양호한 신뢰성을 가지는 것으로 평가되었다. 도출된 발파진동추정식의 자승근 관계식을 적용하여 문화재 진동기준치인 0.2 cm/s를 만족하는 장약량을 산정하였고, 동굴에서 50 m 이격된 경우 2.88 kg, 100 m 이격된 경우 11.52 kg으로 계산되었다.

시간평균 ESPI를 이용한 디스크 브레이크의 진동 모드 측정에 관한 연구 (A Study on Vibration mode Shape Measurement of Disk brake by Using Time-Averaged ESPI)

  • 김동우
    • 한국생산제조학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.79-86
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    • 1999
  • Electronic Speckle Pattern Interferometry(ESPI) is a powerful tool to measure the vibration mode shape and resonance frequency for modal analysis. As for ESPI this method is very suited for full-field measurement of objects in industrial areas because the interferograms are recorded with a video camera and evaluated in real-time with a computer. In this study We performed experiments at the same constraint conditions as disk brake of the practical vehicle as far as possible and obtained the resonance frequencies and vibration mode shapes by using time-averaged ESPI at once. Finally to assure the expetimental results by time-averaged ESPI we also compare those with results obtained by Laser Doppler Vibrometer and obtained good agreement.

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고정식 해양구조물의 원형지지각 주위 와유기진동에 관한 연구 (Flow Characteristics around a Circular Cylinder with a Spiral Strake of Fixed Offshore Platform)

  • 김옥석;이경우
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2012년도 춘계학술대회
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    • pp.289-290
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    • 2012
  • 본 연구에서는 고정식 해양구조물의 지지각으로 사용되는 원형실린더에 나선형 판을 부착하여 와류유기진동에 미치는 영향을 고찰하였다. 연구의 목적을 달성하기 위해 $Re=6.5{\times}10^3$의 균일유입유동에서 2-프레임 그레이레벨 상호상관 PIV기법을 이용한 실험적인 방법을 적용하였다. 모델의 직경은 40mm이며 후류 유동구조, 난류강도, 응력분포에 대한 통계적 유동정보를 계측하였다. 실험결과로는 원형실린더와 뱃전판을 부착한 실린더와의 비교를 통해 뱃전판의 유동특정을 평가하였으며, 뱃전판의 영향은 후류에서 와의 생성과 소멸 메커니즘의 변화에 큰 영향을 미치고 후류 칼만 와열의 안정적인 제어를 통해 와류유기진동을 억제하였다.

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유연보의 과도 진동 감쇠를 위한 점탄성 재료의 최적 분포 (Optimal Distribution of Viscoelastic Material for Transient Vibration Suppression of a Flexible Beam)

  • 김태우;김지환
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문집
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    • pp.605-610
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    • 2002
  • Eigenvalues are taken as performance criteria for structural damping design using viscoelastic material. Given material properties, optimal distribution of damping material is sought based on eigenvalue sensitivity. For eigenanalysis of frequency dependent viscoelastic material treated structures, Golla-Mushes-McTavish (GHM) model is used and some dominant modes are chosen for consideration. To avoid the intensity of computation caused by increased problem size, an alternative approximate method is proposed which uses elastic modes and can be applied under small damping assumption. A cantilever beam treated with unconstrained viscoelastic layer is tested and optimal distribution of thickness of the layer is illustrated. Partial coverage configurations are compared with the one-sided full coverage case.

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격자형 구조물의 외부 진동 주파수 탐지를 위한 분포형 광섬유 센서 설계 및 실험 (Detection of Excited Vibration frequency on the Latticed Fence Structure Using a Distributed Fiber Optic Sensor)

  • 이종길
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문집
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    • pp.234-237
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    • 2002
  • To detect external vibration signals on the latticed fence structure, distributed fiber optic sensor using Sagnac interferometer was fabricated and tested. The latticed structure fabricated with dimension of 170cm in width and 180cm in height, the optical fiber, 50m in length, distributed and fixed on the latticed structure. It was verified the sensitivity of the Sagnac interferometer using the PZT phase modulator. Fiber optic external vibration signal spplied to the latticed fence structure from 100Hz to several kHz. The interferometeric fiber optic sensor detected the excited vibration signal very effectively without any signal processing. The detected optical signals were compared and analyzed to the detected acclerometer signals.

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과도 입력파워에 대한 보와 평판의 파워흐름해석 (Transient Power Flow Analysis of Beam and Plate)

  • 황대웅;서성훈;권현웅;홍석윤
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제17권7호
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    • pp.624-631
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    • 2007
  • PFA (power flow analysis) has been recognized as a useful method in vibration analysis of medium-to-high frequency ranges. Until now, PFA method has been developed for steady-state vibration problems. In this paper, PFA method has been expanded to transient problem. New energy governing equations are derived considering time dependent terms in beam and plate. Analytic solutions of those equations are found in simple beam and plate, and are verified by comparing with modal solutions.

유한 요소법을 이용한 컨버터용 압전 변압기의 온도 특성 해석 (Analysis of Thermal Characteristics of Piezoelectric Transformer for Converter by Finite Element Method)

  • 주현우;정현교
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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    • pp.753-756
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    • 2004
  • 최근 전자 부품으로써 널리 사용되는 압전 변압기근 고전계 구동시 야기되는 압전체의 기계적인 진동 손실 및 유전 손실에 의해 높은 온도 상승이 초래된다. 이는 압전 변압기의 동작 특성 변화를 일으키며 결국 안전 변압기의 공진 주파수의 변화 및 효율의 감소 등 비선형성의 원인이 된다. 본 논문에서는 유한 요소법을 이용한 압전 변압기의 공진 특성을 해석하였으며 이를 이용하여 압전 변압기의 기계저인 진동 손실 및 유전 손실을 계산하였다. 또한 유한 요소법을 이용한 3차원 열전달 방정식의 해석을 이용하여 암전 변압기의 온도 분포를 해석하였으며 이를 실험적으로 검증하였다.

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