• 한국전자통신학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.125-132
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• 2010

본 연구는 C형 CIP법을 이용한 3차원 시간영역 음장해석법의 정밀도에 대해서 세밀한 검토를 하였다. 3차원 C형 CIP 음장해석의 위상오차 특성과 전파방향에 따른 오차를 명확히 하고, 본 수치 해석법의 유효성을 나타내었다. 또 종래의 수치해석법으로 staggered-grid 모델을 이용한 FDTD법에 따른 계산결과와 M형 CIP법에 의한 계산결과와 비교를 하였다. 본 논문의 검토에 의해 같은 이산화조건에서는 C형 CIP법은 M형 CIP법 및 FDTD법보다 해석법이 가진 분산성이 적고, C형 CIP법으로 계산된 음압 파형은 변형이 적은 결과가 되는 것을 알 수 있었다. 그리고 C-1형 CIP법, C-2형 CIP법, M형 CIP법 및 FDTD법의 메모리와 계산시간을 비교하였다. 그 결과 C형 CIP해석은 FDTD해석에 비하여 수치분산성이 적지만 많은 사용 메모리와 계산시간이 필요하였다. C-1형 과 C-2형 CIP법은 입방체의 격자 대각 방향에서는 축 방향에 비하여 정밀도가 약간 저하하는 것을 알 수 있었다. 그리고 C-2형 CIP법은 C-1형 CIP법보다 사용 메모리와 계산시간이 적고, 계산정밀도도 고려해서 보면 유효한 해석법이라는 것이 명확하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.427-435
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• 2021

환경시설물, 댐과 같은 유체를 저장하는 시설물을 대상으로 엄밀하게 지진 거동을 평가하기 위해서는 유체-구조물 상호작용을 고려한 해석이 필요하다. 특히, 댐-호소 계와 같이 상류 방향으로 무한 영역을 가지는 경우에는 이를 적절히 고려해야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 댐-호소 계와 같은 반무한 유체 영역을 갖는 시스템을 대상으로 무한 영역의 파전파 해석 및 유체-구조물 상호작용 해석을 위한 실용적인 수치 모형을 제시하였다. 시간영역에 적용가능한 방법으로 정확하면서도 경계적인 해석이 가능하다. 무한 유체 영역에 대해서는 일반 acoustic finite element 대신 작은 개수의 mid-point integrated acoustic finite element를 적용하고 최종 경계에는 점성경계를 부과한다. 제안하는 방법의 유효성과 정확성을 검증하기 위해 강체 댐체를 가정한 반무한 호소계를 대상으로 적용하는 요소의 개수, 모델링 영역 크기 등을 매개변수로 해석해와 비교·검증하였다. 제안된 방법을 적용하여 댐-호소 계의 유체-구조물 상호작용을 부가질량을 사용하는 경우와 비교하였다.

• 한국음향학회지
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• 제13권5호
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• pp.40-50
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• 1994

본 논문에서는 3차원 음향 인텐시티 프로브의 고주파 영역에서 발생하는 감도 저하 현상을 보정하는 방법에 대해 연구하였다. 고주파 영역에서 측정오차는 음향 인텐시티 프로브를 구성하는 마이크로폰으로 수음한 신호들의 위상차로 인하여 발생한다. 이 오차는 마이크로폰 사이의 간격보다 측정대상 음향신호의 파장일 작을 경우, 즉 신호의 주파수가 높을수록 크게 발생한다. 이 연구에서는 두개의 마이크로폰으로 구성된 1차원 프로브의 보정법들을 제안하여 그 유효성을 컴퓨터 수치계산으로 검토하였다. 음향 인텐시티 프로브를 구성하는 마이크로폰 사이의 위상차를 음원의 추정된 방향으로 보정하는 방법이 가장 유용하였으며, 이를 3차원 프로브에 적용하여 임의의 방향으로 전파하는 음원에 대해 컴퓨터 수치계산으로 검증하였다. 그 결과, 4개의 마이크로폰을 60mm 간격으로 구성한 3차원 프로브로 1dB 이하의 정밀한 측정이 가능한 주파수 범위가 약 1.2kHz 이였던 것을 제안한 보정방법을 적용한 후, 약 2.8kHz까지 감도가 향상됨이 확인되어 제안한 보정법의 유효성이 증명되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제35권5호
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• pp.332-340
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• 2015

음향방출기술은 고체내부에 국부적으로 형성된 변형에너지가 급격히 방출되면서 발생하는 탄성파를 이용하는 기술로써 결함의 발생이나 존재하는 결함의 진전을 검출하는 비파괴검사 기법이다. 환경문제로 인해 최근 약 20년 전부터 압축 천연 가스가 자동차 석유 연료의 대안으로 사용되면서 CNG 탱크의 안전성 검사의 필요성 또한 증가하고 있다. 특히 복합재 CNG 탱크에서는 적층된 재료와 방향에 따라 파의 속도나 분산 특성이 달라지므로 매질의 속도에 절대적으로 영향을 받는 종래의 도달 시간차를 이용한 AE 기법으론 결함검출을 하는데 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 스틸실린더인 Type-I과 스틸실린더에 GFRP로 와인딩된 Type-II 시편에서 에너지 기반 contour map 기법을 이용해 종래의 AE기법의 한계를 극복하고 결과를 비교하였다. 그 결과 위치표정이 불가하거나 오차가 컸던 종래의 방법과 달리 에너지 기법은 모든 지점에서 위치표정이 가능했으며 오차 또한 현저히 준 것을 확인할 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제39권2호
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• pp.77-86
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• 2020

본 연구에서는 날개 끝 와류 공동(Blade-Tip Vortex Cavitation, BTVC)과 이에 기인한 유동 소음을 예측하기 위하여 Eulerian/Lagrangian 연성 해석기법을 제안하였다. 제안한 방법은 크게 연속적인 4단계로 구성되며, 각각 전산유체역학을 이용한 유동장 모사, 와류모델을 이용한 날개 끝 와류의 재구성, 기포 동역학 모델을 이용한 BTVC의 생성, 그리고 음향상사법을 이용한 음향파 예측이다. 일반적으로 전산유체역학 자체가 지니는 고유한 수치감쇠와 과도한 난류 강도로 인해 와류 강도를 심각하게 작게 예측하므로, 유동방향의 날개 끝 와류는 와류모델을 사용하여 재생하였다. 다음으로 Reyleigh-Plesset 방정식에 기반한 기포 동역학 모델을 사용하여 BTVC의 발생과 변화를 모사하였다. 마지막으로 BTVC에 의한 유동소음을 각각의 구형 버블을 그 부피 시간변화율의 변화율에 크기가 비례하는 홀극원으로 모델링하여 예측하였다. 제안한 수치 방법의 유효성을 예측값과 측정값을 비교하여 검토하였다.

• 한국음향학회지
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• 제15권2호
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• pp.72-78
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• 1996

본 논문에서는 2차원 양방향 포물선 방정식 법과 푸리에 변환을 이용하여 3차원 굴절현상 및 3차원 후방 산란파를 포함하는 $2\frac12$차원 문제를 푸는 방법에 대해 다루었다. 여기서 $2\frac12$ 차원 문제란 2차원적 해양환경 하에 3차원적 음원이 존재할 경우를 의미한다. 2차원 양방향 포물선 방정식법은 수치기법으로 깊이 방향과 수평거리 방향에 대해 각각 Galerkin법과 Crank-Nicolson법을 사용하며 수직 불연속 경계면에 의한 후방 산란파를 포함한 수평거리 의존 문제에 대해 유용한 해를 제공한다. 2차원 해양환경에서는 파수 k가 종 또는 횡 수평거리 방향과 깊이 방향에 대한 함수이므로 3차원 Helmholtz방정식 법을 이용해 스펙트럴 해를 구하여 다시 푸리에 역변환하면 최종 해를 구할 수 있다. 본 연구방법의 정확성을 시험하기 위해서 계단형 해저면을 갖는 간단한 해양환경에서 계산을 수행해 보았으며 대한해협의 특정지역에서의 3차원적 음파전달 특성을 살펴보았다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.204-209
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• 2004

It is well known fact that acoustic positioning systems are absolutely needed for various underwater operations. According to the distances between their sensors they are classified into three parts: long baseline(LBL), short baseline(SBL), and ultra-short baseline(USBL). Among them the USBL system is widely used because of its simplicity, although it is the most inaccurate. Recently, in order to increase the positioning accuracy, various USBL systems using broadband signal such as MFSK(Multiple Frequency Shift Keying) are produced. However, their positioning accuracy is still limited by background noise and reflected waves. Therefore, there is difficulty in applying the USBL system using MFSK signal in a shallow water with noisy conditions. In order to examine the effect of the noise and wave reflections this paper analyze position errors for various conditions using numerical simulations. The simulation results say that tile SNR must be greater than 20dB and errors in the vertical direction are slightly increased by wave reflections by upper and lower boundaries.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 II
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• pp.676-681
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• 2001

We usually divide the noise of exhaust system into pulsation noise and flow noise. Pulsation noise is the shock wave to occur when the burning gas of low pressure emits and include harmonic having basic frequency as the exhaust cycle of engine. Flow noise is the noise that is produced when gas flow emits into the atmosphere through the pipe and has the character of frequency like pink noise which has the high level of high frequency component. A muffler is divided into reflective type and absorptive type. We usually use the muffler compounding the property of them. In this study, it is the case of transfer matrix method that a muffler is compounded to analyze the elements of each section according to sound wave's proceed direction. But we use simple model. So, we use finite element method that takes short time to analyze. Acoustic analysis gives us transfer matrix to use FEA of SYSNOISE and we use STAR-CD for fluid analysis. We made database that is based on analytical results about the muffler of expansion type, extended type, offset type, reverse type, and perforated type and developed the muffler design system to perform work efficiently.

• Computers and Concrete
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• 제29권2호
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• pp.117-126
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• 2022

The vibrational characteristic of three-layered cylindrical shell (CS) submerged in fluid with the ring support has been studied. The inner and outer layer is supposed to construct by isotropic layer. The composition of central layer is of functionally graded material type. Acoustic Wave condition has been utilized to present the impact of fluid. The central layer of cylindrical shell (CS) varies by volume fraction law that has been expressed in terms of polynomial. The main shell frequency equation has been obtained by theory of Love's shell and Rayleigh-Ritz technique. The oscillation of natural frequency has been examined under a variety of end conditions. The dependence of axial model has been executed with the help of characteristic beam function. The natural frequencies (NFs) of functionally graded material (FGM) shell have been observed of cylindrical shell along the shell axial direction. Different physical parameters has been used to examine the vibration characteristics due to the effect of volume fraction law. MATLAB software has been used to get result.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.110-112
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• 2009

Transient acoustic pressure in the near field of an impacted plate carries information that can be utilized for recovering the impact force history. The inverse calculation approach using BEM-based NAH, which is conventionally used for time harmonic excitation, can be applied for reconstructing the transient waves using the principle of Fourier transform and spectral analysis. Then, using the recovered velocity in normal direction of the plate surface, the corresponding structural intensity can be obtained and the identification of input power can be performed. However, several manipulations should be given to overcome numerical artifacts, such as aliasing and erratic oscillation at discontinuity, and to suppress the effect of noise. Experiment using a simply supported plate is presented for demonstration purpose.