감압밸브에서 발생하는 급격한 압력저하는 강한 소음원으로 작용하여 배관을 따라 압축성 압력섭동을 전파시키며, 이는 음향유기진동의 가진원으로 작용한다. 따라서 본 연구에서는 감압밸브가 있는 배관 시스템에서 곡관에 의한 압축성 압력섭동의 저감 효과를 확인할 수 있는 수치기법을 개발하였다. 배관 내 밀도 변화에 의한 음향파 성분을 모사하기 위해 고정밀 해석기법인 비정상 압축성 대와류모사 기법을 적용하였으며, 아격자 모델로는 Smagorinsky-Lilly 모델을 적용하였다. 배관을 따라 전파되는 압축성 압력섭동 성분을 유동장 정보로부터 추출하기 위하여 파수-주파수 분석을 수행하였으며, 곡관을 기준으로 상류방향 배관과 하류방향 배관의 벽면 압력을 활용하였다. 이를 통해 평면파 성분과 n=1에 해당하는 모드 성분이 하류 방향을 따라 강하게 나타나는 것을 확인하였으며, 곡관을 전후로 전체 음향파워가 3 dB 저감되는 것을 확인함으로써 곡관에 의한 압축성 압력섭동 저감 효과를 확인하였다.
본 연구에서는 정상상태의 단일 주파수에서의 임의의 음압분포로 조화가진되 는 3차원 정방형 밀폐계 음장의 경우에 대한 능동제어를 시도함으로써 사무실과 같은 실내 공간에 대한 능동적 소음저감의 응용 가능성을 검토하고자 하였다. 또한 변환기 의 위치선정을 위하여 상태공간 모드 모델의 모드 근사화에 따른 계수행렬의 요소를 평가함으로써 가제어성과 가광측성을 만족하는 최적한 변환기 (부가음원, 마이크로폰) 의 위치를 선정하였다. 밀폐계 내부의 음압을 저감시키는 목적함수로는 전체 시간평 균 음향 포텐셜에너지를 사용하였으며 폐공간의 음압변동을 이론적으로 규명함으로써 부가적인 음원의 복소세기를 적절히 선정하여 이 음향 포텐셜 에너지의 양을 최소화 시킬 수 있음을 보였다.
본 논문에서는 IRAS 07280-1829 적외선원과 이를 둘러싸고 있는 분자운에 대해 수행된 $^{12}CO$와 $^{13}CO$ 1-0 분자선 관측결과와 기존의 적외선 자료를 이용하여 이 적외선원의 생성환경에 관해 연구하였다. 관측자료로부터 얻어진 적외선원의 파장별 에너지분포의 기울기(${\alpha}$=1.16)와 복사온도(145 K), 그리고 광도(${\sim}2.9{\times}10^4L_{\odot}$)는 이 적외선 천체가 CLASS I형의 중량급원시성임을 의미한다. 이 적외선원방향에서 관측된 두 CO 분자선에서 보이는 넓은 속도 성분은 분자분출류의 존재를 암시한다. 적외선원을 감싸고 있으리라 짐작되는 분자운A에서 측정된 여기온도는 9-22 K, 질량은 약 ~180 $M_{\odot}$인 것으로 보아 이 분자운이 전형적인 적외선 암흑분자운(Infrared-dark clouds)의 물리적 특성을 가짐을 보았다. 이 분자운의 질량은 비리알 질량보다 10배 이상 작은 값으로 계산되었는데 이것은 여기에 어린 원시성이 이미 생성되고 있다는 관측사실에 모순된다. 이는 아마도 분자운A가 교란운동(turbulence) 혹은 강한 자기장에 의해 지배되는 환경 가운데에 중량급원시성 IRAS 07280-1829을 생성하고 있음을 의미하는 것 일수도 있는 것으로 해석하였다.
The scanning electron microscope (SEM) is one of the most popular instruments available for the measurement and analysis of the micro/nano structures. It is equipped with an electron optical system that consists of an electron beam source, magnetic lenses, apertures, deflection coils, and a detector. The magnetic lenses playa role in refracting electron beams to obtain a focused spot using the magnetic field driven by an electric current from a coil. A SEM column usually contains two condenser lenses and an objective lens. The condenser lenses generate a magnetic field that forces the electron beams to form crossovers at desired locations. The objective lens then focuses the electron beams on the specimen. The present work concerns finite element analysis for the electron magnetic lenses so as to analyze their magnetic characteristics. To improve the performance of the magnetic lenses, the effect of the excitation current and pole-piece design on the amount of resulting magnetic fields and their peak locations are analyzed through the finite element analysis.
A reaction wheel is commonly used, as an important actuator, to control the attitude of a satellite. Operation of the reaction wheel plays a role of an excitation source to loading equipment inside the satellite. As requirements for environmental vibration to manifest the performance of precision equipment are getting more stringent, the research for analysis or reduction of unwanted action force in high frequency range when operating the reaction wheel is necessary. In this paper, the procedure to extract input forces and damping of a rotor system of reaction wheel is suggested. The analysis for measured action forces of reaction wheel is accomplished and important higher harmonics of action forces are determined. The input forces and damping of the rotor system are, then, extracted by curve-fitting and a particular solution for input force.
An induction thermal plasma system have been newly designed for advanced operation with a pulse modulated mode to control the plasma power in time domain and to create non-equilibrium effects such as fast quenching of the plasma to produce new functional materials in high rate. The system consists of MOSFET power supply with a maximum power of 50 kW with a frequency of 460 kHz, an induction plasma torch with a 10-turns coil of 80 mm diameter and 150 mm length and a vacuum chamber. The pulse modulated plasma was successfully generated at a plasma power of 30 kW and a high pressure of 100 kPa, with taking the on and off time as 10 ms, respectively. Measurements were carried out on the time-dependent spectral lines emitted from Ar species. The dynamic behavior of plasma temperature in a pulse cycle was estimated by the Boltzmann plot and the excitation temperature of Ar atom was found to be changed periodically from around 0.5 to 1.7 eV during the cycle. Two application regions of the induction thermal plasma newly generated were introduced to material processing with high rate synthesis based on non equilibrium effects, and to the finding of new arc quenching gases coming necessary for power circuit breaker, which is friendly with earth circumstance alternative to SF6 gas.
The wind turbine gearbox is important rotating part to transmit torque from turbine blade to generator. Generally, gear shaft which rotates causes vibration by influence of stiffness and mass with gear shaft. Root cause of this vibration source is well known to gear transmission error that is decided from gear tooth property. Transmission error excites a gear, and makes excitation force that is vibrated shaft. This vibration of shaft is transmitted to gearbox housing through gearbox bearing. If the resonance about which the natural frequency of the gearbox accords with shaft exciting frequency occurs, a wind turbine can lead to failure. The gearbox for wind turbine should be considered influence of vibration as well as the fatigue life and its performance by such reason. The cause to vibration should be closely examined to reduce influence of such vibration. In this paper, the cause of the vibration which occurs by a gearbox is closely examined and the method which can reduce the vibration which occurred is shown. It is compared with vibration test outcome of a 3MW gearbox for verification of the method shown by this paper.
When a high-energy ultrasound propagates through a solid body that contains a crack or a delamination, the two faces of the defect do not ordinarily vibrate in unison, and dissipative phenomena such as friction, rubbing and clapping between the faces will convert some of the vibrational energy to heat. By combining this heating effect with infrared imaging, one can detect a subsurface defect in material efficiently. In this paper a detection of the welding defect of thin SUS 304 plates using the UIR (ultrasonic infrared imaging) technology is described. A low frequency (20kHz) ultrasonic transducer was used to infuse the welded thin SUS 304 plates with a short pulse of sound for 280ms. The ultrasonic source has a maximum power of 2kW. The surface temperature of the area under inspection is imaged by a thermal infrared camera that is coupled to a fast frame grabber in a computer. The hot spots, which are a small area around the defect tip and heated up highly, are observed. From the sequence of the thermosonic images, the location of defective or inhomogeneous regions in the welded thin SUS 304 plates can be detected easily.
본 논문에서는 철도 전동 소음의 주요 소음원인 레일 소음의 방사 특성을 이론적으로 해석하고 배열 마이크로폰을 이용한 레일 소음 측정 시 발생하는 현상들에 관해 이론적으로 고찰하였다. 철도 궤도는 국내 고속철도 콘크리트 도상 궤도를 대상으로 하였으며, 레일에 고속의 이동 하중이 작용하는 경우에 대한 진동 및 소음 방사 특성을 해석하였다. 본 연구를 통해 이동 하중이 작용할 때 발생하는 레일의 소음 방사 특성을 파악하였으며, 배열 마이크로폰을 이용한 레일 소음 측정시 빔 각도가 배열 마이크로폰 출력 음압에 중요하게 작용함을 확인하였다. 따라서 배열 마이크로폰을 이용해 레일 소음을 규명하기 위해서는 레일의 방사 특성을 반영한 배열 마이크로폰 빔 각도 설정이 필요함을 이해하였다.
Excitation and propagation of guided waves are very complex problems in pipes due to their dispersive nature. Pipes are commonly used in the oil, chemical or nuclear industry and hence must be inspected regularly to ensure continued safe operation. The normal mode expansion(NME) method is given for the amplitude with which any propagating waveguide mode is generated in the pipes by applied surface tractions. Numerical results are calculated based on the NME method using different sources, i.e., non-axisymmetric partial loading and quasi-axisymmetric loading sources. The sum of amplitude coefficients for 0~nineth order of the harmonic modes are calculated based on the NME method and the dispersion curves in pipes. The superimposed total field which is namely the angular profile, varies with propagating distance and circumferential angle. This angular profile of guided waves provides information for setting the transducer position to find defects in pipes.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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