• 제목/요약/키워드: 하모닉해석

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전형적인 진단용 초음파에 의해 초음파 조영제에서 방사하는 하모닉 성분의 크기 (Harmonic generation emitted from ultrasonic contrast agent in response to a typical diagnostic ultrasound)

  • 최민주;강관석;팽동국;임성민
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집 제23권 1호
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    • pp.373-378
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    • 2004
  • 하모니 영상은 초음파의 비선형 전파 과정에서 발생된 하모닉 성분을 영상화 한다. 하모닉 영상은 초음파에 비선형적으로 반응하는 초음파 조영제를 사용하여 하모닉 성분의 발생을 최대화 하고 있다. 일반적으로 현재 임상적으로 사용되는 하모닉 영상은 2차 고주파 성분을 사용한 것을 의미한다. 2차 하모닉 영상은 주파수의 상승으로 공간 분해능이 향상된다. 초음파 조영제를 이용하는 경우 서브 하모닉, 울트라 하모닉의 발생도 유의할 것으로 기대되지만 이에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 서브 하모닉은 상대적으로 2차 하모닉보다 전파 과정에서 감쇠 효과가 작기 때문에 심부의 영상에 유리하다 서브 하모닉 및 울트라 하모닉 성분 검출은 초음파 변환기의 대역폭에 대한 제한을 2차 하모닉에 비해 상대적으로 덜 받는다. 본 연구에서는 진단용 초음파에 의해 초음파 조영제에서 방사하는 하모닉 성분의 크기를 시뮬레이션 하였다. 수치해석은 Gilmore Equation을 이용하였으며, 초음파 조영제의 탄성 효과는 무시하였다. 초음파 조영제의 크기와 초음파의 MI에 따라 하모닉 성분의 크기를 정량적으로 비교하고, 서브 및 울트라 하모닉 영상의 구현에 대해 토의하였다.

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직접방사형 라우드스피커의 비선형 매개변수 규명 및 고차 주파수 응답특성에 관한 실험연구 (Experimental Researches on the Nonlinear Parameter Identifications and Higher Frequency Response Characteristics of Direct-Radiating Loudspeaker)

  • 박석태;채장범;홍석윤
    • 한국음향학회지
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    • 제17권7호
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    • pp.61-73
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    • 1998
  • 라우드스피커의 비선형 음향특성을 해석하기 위하여 라우드스피커 다이아프램의 비 선형특성을 실험적으로 분석하였다. 라우드스피커를 집중질량계로 모델링하고, 출력소음이 없을 때 적용이 가능한 하모닉 발란스법과 출력소음이 있을 때도 적용할 수 있는 통계적 방 법인 라그란지 배수법을 사용하여 비선형 매개변수를 규명하였다. 70Hz 이하의 주파수 영역 에서는 라그란지 배수법이 2차 하모닉 왜곡특성에서 상대적으로 좋은 결과를 보였으며, 3차 하모닉 왜곡특성에서는 하모닉 발란스법이 실험결과와 잘 일치하였다. 전압가진 및 전류 가 진실험을 통하여, 일반화된 주파수 응답함수를 유도하였고 하모닉 왜곡 및 상호변조 특성을 고찰하였다. 고차 주파수 응답특성은 라우드스피커 비선형 매개변수의 변동에 따른 다이아 프램의 비선형특성을 해석하는데 유용한 수단이 될 수 있음도 확인하였다.

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진단용 초음파에 의해 가진된 초음파 조영제에서 방사하는 하모닉 성분의 크기: 이론적 고찰 (Magnitudes of the Harmonic Components Emitted from Utrasonic Contrast Agents in Response to a Diagnostic Utrasound: Theoretical Consideration)

  • 강관석;유지철;팽동국;임성민;최민주
    • 한국음향학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.78-86
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    • 2005
  • 진단용 초음파에 의해 가진된 초음파 조영제에서 방사하는 하모닉 성분의 크기를 이론적으로 고찰하였다. 본 연구에서는 2 MHz 진단용 초음파 펄스에 의한 초음파 조영제의 비선형 동적 반응을 Gilmore Model을 이용하여 수치 해석하였다. 초음파 조영제의 탄성 효과는 무시하였다. 초음파 조영제 반경의 크기 (1-9 $\mu$m)와 초음파의 MI 값 (0.125-8)을 변화시키면서 발생된 서브, 울트라. 2차 하모닉 성분의 파워를 기본 주파수 성분과 비교하였다. 시뮬레이션 결과, 초음파 조영제가 공진 반경 (2 $\mu$m) 보다 클 경우, 초음파 조영제에서 방출하는 서브 하모닉의 파워가 기본 주파수 것 보다 압도적으로 크게 나타났다. 특히 하모닉 영상에서 사용하는 2차 하모닉의 파워는 서브 및 울트라 하모닉 성분 보다 낮은 값을 가지는 것으로 예측되었다. 본 연구 결과는 초음파 조영제를 이용하여 하모닉 영상을 구현할 경우, 서브 및 울트라 하모닉 성분이 2차 하모닉 성분 보다 우수한 영상 변수가 될 수 있음을 시사한다.

초음파 금속 용착기를 이용한 Cu 박판의 용착성 실험 (The Establishment of Bonding Conditions of Cu Using an Ultrasonic Metal Welder)

  • 장호수;박우열;박동삼
    • 한국생산제조학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.570-575
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    • 2011
  • Ultrasonic metal welder is consisted of power supply, transducer, booster, and horn. Precise designing is required since each parts' shape, length and mass can affect driving frequency and vibration mode. This paper analyzed Cu sheet deposition characteristics using ultrasonic metal welder and tension tester. A horn suitable for 40,000Hz was attached to the ultrasonic metal welder in order to weld Cu plates. The Cu sheet welding was done with different amplitude, pressure, and welding time, and its maximum tension was measured with tension tester. Maximum tension of 153.87N was obtained when the pressure was 2.0bar, amplitude was 80%, and welding time was 0.30s. Therefore, excessive welding condition negatively influences maximum tension measurement result.

초음파 금속 용착기를 이용한 Cu 박판의 접합성 평가 (The Establishment of Bonding Conditions of Cu Sheet using an Ultrasonic Metal Welder)

  • 박우열;장호수;박동삼
    • 한국기계가공학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.66-72
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    • 2012
  • Ultrasonic metal welder is consisted of power supply, transducer, booster, and horn. Precise designing is required since each part's shape, length and mass can affect driving frequency and vibration mode. This paper gives a description of an experimental study of the ultrasonic welding of metals. A horn suitable for 40,000Hz was attached to the ultrasonic metal welder in order to weld Cu sheet. The Cu sheet welding was done with different amplitude, pressure and welding time, and its maximum tension was measured. Maximum tension of 177.99N was obtained when the pressure was 2.5bar, amplitude was 80%, and welding time was 0.34sec. Therefore, excessive welding condition negatively influences maximum tension measurement result.

초음파 금속 용착을 위한 공구혼의 최적설계 (Optimal Design of Tool Horn for Ultrasonic Metal Welding)

  • 장호수;박우열;박동삼
    • 한국생산제조학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.263-267
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    • 2011
  • Ultrasonic metal welding can be used to weld different metals together safely and precisely, without solder, flux and special preparation. Ultrasonic metal welding machine consists of a power supply, a transducer, a booster and a horn. This paper designed the horn needed for Ultrasonic metal welding. The horn has to be designed and manufactured accurately, because measurements such as the shape, length, mass and etc. have effects on the resonant frequency and the vibration mode. The designed horn has the feature of 40,000Hz of nature frequency, and maximizes vibration range in the Tip by resonance in the frequency of ultrasonic wave machine. In this paper, we calculated and analyzed the natural frequency to find the optimal design of the horn that had the amplitude about $12{\mu}m$ by the modal analysis and harmonic analysis using ANSYS. And we analyzed FFT analysis of the manufactured horn.

비정상 CFD 코드를 이용한 주기성 하모닉 진동 평판 위의 점성유동 수치해석 (Numerical Analysis of Viscous Flow on the Periodic Oscillating Flat Plate using Unsteady CFD Code)

  • 이은석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.1000-1002
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    • 2017
  • 본 연구에서는 내재적 이중시간 전진기법을 이용한 비정상 Navier-Stokes 코드를 개발하였다. 내재적 이중시간 전진기법은 가상시간에 대한 새로운 잔류항을 도입하는 개념으로 비정상 잔류항에 실시간 미분항을 더한 잔류항을 가상시간으로 푸는 기법이다. 비정상 코드 검증 방법으로 Stokes 2nd 문제인 '주기성 하모닉 진동을 하는 평판 위의 층류 유동'을 해석하였다. 계산된 속도분포와 마찰계수를 방정식 이론적 해와 비교한 결과 매우 근접한 수치해를 얻을 수 있었다.

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계통전원 하모닉을 이용한 태양광 발전 시스템의 단독운전 검출기법에 관한 연구 (Study on the Islanding Detection Technique of the Grid-Connected Photovoltaic System using Grid Voltage Harmonic Coefficients)

  • 김일송
    • 전력전자학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.417-424
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    • 2010
  • 단독운전이란 계통의 점검이나 사고로 인해 피더가 계통과 분리된 상태에서 태양광 발전설비가 멈추지 않고 운전을 계속하는 것을 의미한다. 정전된 배선 선로가 충전되어 공중감전, 기기손상, 작업원 감전 위험성이 있기 때문에 법적으로 사양이 규제되어 있다. 신재생에너지의 보급이 늘어남에 따라서 단독운전의 검출 기준이나 계통 보호 사양들이 점점 강화되면서 새로운 연구 방법에 대한 요구가 늘어나고 있다. 본 연구에서는 계통전원의 하모닉 성분을 이용한 단독운전 검출방법에 대해서 다룬다. 태양광 발전 시스템이 계통에 연결되었을 경우와 분리되었을 경우, 계통연결점에서의 등가 고조파 성분이 달라지는 사실에서 하모닉 성분의 변화량으로 단독운전을 판별하는 방법이다. 이 방법의 장점은 기존의 방법보다 비검출 영역을 줄일 수 있고 빠른 검출시간을 가질 수 있다. 또한 계통전원의 외란에 대해서도 강한 특성을 가진다. 고조파 모델링을 이용한 이론적인 해석과 고성능 32-bit 부동소수점 DSP를 이용한 실험결과로서 본 연구의 타당성을 입증하였다.

자기부상열차용 VVVF 인버터 및 DC/DC 컨버터의 소음해석 (Noise Analyses of VVVF Inverter and DC/DC Converter for Maglev Train)

  • 김현실;김재승;강현주;김봉기;김상렬
    • 한국음향학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.337-344
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    • 2003
  • 자기부상열차의 가장 중요한 소음원인 VVVF 인버터와 DC/DC 컨버터는 탄성체인 코어가 MS (Magnetostriction)에 의해 가진되어 소음을 발생한다. DC/DC 컨버터는 변압기가 주원인이며 소음/진동 스펙트럼에 가진주파수의 하모닉성분이 뚜렷하게 나타난다. 반면, LIM/VVVF 인버터소음은 가진주파수의 하모닉성분은 미약한 대신 변환주파수의 하모닉성분이 매우 강하게 나타난다. VVVF 인버터소음에서 변환주파수를 올리면 하모닉성분이 고주파수대역으로 이동하는데 700 ㎐를 2㎑로 올리면 소음이 5-6 ㏈ 감소되는 것으로 나타났다. 현 기술수준으로 MS에 의한 탄성체의 소음/진동을 정량적으로 예측하기는 어려운 실정이므로 본 논문에서는 정성적으로 MS에 의한 가속도 스펙트럼을 예측하였고 VVVF 인버터에 대해 변환주파수 증가의 효과를 확인할 수 있었다.