• 제목/요약/키워드: Harmonic Wave

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2차원 자유표면파 문제에서의 국소 유한요소법의 응용 (An Application of the Localized Finite Element Method to Two-dimensional Free Surface Wave Problems)

  • 길현권;배광준
    • 대한조선학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.9-18
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    • 1985
  • The numerical calculation for solving boundary-value problem related to potential flows with a free surface is carried out by application of the localized finite element method. Only forced motion of 2-D body in infinitely deep fluid is considered, although this schemes is equally applicable to any first order time-harmonic problems of similar nature. The infinite domain of the fluid is separated into the inner flow field and the outer flow field with common inter-surface boundary. The finite element method is applied to obtain the solution in the inner flow field and the Green functions are utilized to represent the solution in the outer flow field. At the inter-surface boundary, the continuity of the value of potential and the normal derivative of the potential(i.e. matching condition) is conserved. The present method has better computational efficiency than the previous LFEM and the integral equation method of Frank. This enhanced computational efficiency is presumably due to the fact that the present method gives a symmetric coefficient matrix and requires less computational time in calculating the influence coefficient matrix of Green function than the integral equation method. And the irregular frequency desen't exist because the uniqueness of the solution is assured by the such that the exact free surface condition is satisfied on the boundary of the localized finite element region(i.e. inner region). As an example of the above method, the hydrodynamic forces for the circular cylinder and the rectangular cylinders are calculated. In the computed results, the small number of singularity distribution segments($3{\sim}6$) give good result relative to Ursell's and Vugts'.

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열처리된 재료의 초음파 비선형성에 관한 연구 (Study of Ultrasonic Nonlinearity in Heat-Treated Material)

  • ;이재선;조윤호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권6호
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    • pp.751-756
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    • 2010
  • 비선형 초음파는 선형 초음파와 비교하였을 때 재료의 물성 변화에 민감하게 반응한다. 이 연구의 목표는 비선형 요소를 포함하여 열처리 조건과 초음파 비선형성의 상관관계를 알아내는 것이다. 본 연구에서 기존의 방법과는 다른 수정된 초음파속도계산 식이 새롭게 제안되었다. 이것은 열처리된 재질에서 초음파 속도변화가 재료의 비선형성 때문에 발생하는 것을 찾아내었다. 실험을 통하여 수정된 초음파 속도와 1차 조화 및 2차 조화파의 진폭 비율이 서로 동일한 경향을 보이는 것을 알아냈다. 그리고 수정된 초음파속도식을 통해 계산된 상대적인 비선형계수는 기존의 방법을 이용하였을 때보다 더 민감함을 알아냈다.

레이저 국소증착을 이용한 TFT-LCD회로 수정5 미세 텅스텐 패턴 제조 (Laser-induced chemical vapor deposition of tungsten micro patterns for TFT-LCD circuit repair)

  • 박종복;김창재;박상혁;신평은;강형식;정성호
    • 한국정밀공학회지
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    • 제22권8호
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    • pp.165-173
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    • 2005
  • This paper presents the results for deposition of micrometer-scale metal lines on glass for the development of TFT-LCD circuit repair-system. Although there had been a few studies in the late 1980's for the deposition of metallic interconnects by laser-induced chemical vapor deposition, those studies mostly used continuous wave lasers. In this work, a third harmonic Nd:YLF laser (351nm) of high repetition rates, up to 10 KHz, was used as the illumination source and W(CO)s was selected as the precursor. General characteristics of the metal deposit (tungsten) such as height, width, morphology as well as electrical properties were examined for various process conditions. Height of the deposited tungsten lines ranged from 35 to 500 m depending on laser power and scan speed while the width was controlled between 50um using a slit placed in the beam path. The resistivity of the deposited tungsten lines was measured to be below $1{\Omega}{\cdotu}um$, which is an acceptable value according to the manufacturing standard. The tungsten lines produced at high scan speed had good surface morphology with little particles around the patterns. Experimental results demonstrated that it is likely that the deposit forms through a hybrid process, namely through the combination of photolytic and pyrolytic mechanisms.

압전형 수신 기법을 이용한 초음파 절대변위진폭 측정 (Measurement of Absolute Displacement-Amplitude of Ultrasonic Wave Using Piezo-Electric Detection Method)

  • 박성현;김종범;장경영
    • 비파괴검사학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.7-12
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    • 2017
  • 음향 비선형 파라미터는 입사시킨 기본주파수 성분의 변위 진폭 크기와 재료의 비선형성에 의하여 발생된 2차 고조파 성분의 변위 진폭 크기의 비로 정의된다. 본 연구에서는, 압전소자 방식을 이용한 초음파 절대변위진폭 측정의 타당성을 확인하고자, 이 기법을 통해 초음파가 입사된 SUS316 시편의 절대변위진폭을 측정하였다. 또한 비교를 위해, 레이저를 통한 패브리패럿 방식의 간섭계를 이용하여 동일 시편에 대한 절대변위진폭을 측정하였다. 두 가지 기법을 통한 실험 결과는 서로 잘 일치하는 경향을 보였으며, 특히 압전형 수신 기법의 경우 기존의 레이저 변위측정기법에 비하여 반복 측정의 안정성이 우수한 것으로 나타났다. 이 결과로부터 압전형 수신 기법은 기존 레이저 측정 기법에 비하여 과정이 복잡하지만, 미세변위를 더 안정적으로 측정할 수 있어 음향 비선형 파라미터의 측정에 유리할 것으로 기대된다.

바이스펙트럼해석을 이용한 혈관의 비선형 맥동전파특성 계측에 대한 모의실험 (A Sham Experiment for the Measurement of Nonlinear Pulse Propagation Characteristics of Blood Vessel Using Bispectral Analysis)

  • 장경영;김경조
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.525-532
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    • 1995
  • 이 연구는 다음 두가지 사실에 기초를 두고 있다. 첫째, 혈관의 맥동은 전통적으로 동양의 한방에서 오랫동안 인체진단을 위해 사용되어져 왔다는 것이고, 둘째는 신체조직에서 파동의 비선형전파특성이 의용진단에 유용한 정보를 준다는 것이다. 따라서, 혈관의 벽을 전파하는 맥동파의 비선형전파특성은 의용진단을 위하여 효과적으로 이용될 수 있다는 것을 예측할 수 있다. 본 논문에서는, 혈관을 따른 두 지점에서 변위파형을 초음파 도플러 신호에 대한 직교검파에 의해 구하고, 여기에 바이스펙트럼해석과 볼테라모델전개를 적용하여 두지점 사이의 비선형 전달함수를 추정하며, 이것이 의용진단에 적용가능한지 모의샘플에 대하여 고찰하는 것을 목적으로 한다.

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상하동요하는 2차원 주상체의 고유진동수; 주파수 영역 해석 (Natural Frequency of 2-Dimensional Cylinders in Heaving; Frequency-Domain Analysis)

  • 송제하;이승준
    • 대한조선학회논문집
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    • 제52권1호
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    • pp.25-33
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    • 2015
  • Following the previous works on the natural frequency of heaving circular cylinder, i.e. Lee and Lee (2013) and Kim and Lee (2013), an investigation of the same spirit on the 2-dimensional cylinder of Lewis form has been conducted. As before, the natural frequency is defined as that corresponding to the local maximum of the MCFR (Modulus of Complex Frequency Response), which is given by the equation of motion in the frequency domain analysis. Hydrodynamic coefficients were found by using the Ursell-Tasai method, and numerical results for them were obtained up to much higher frequencies than before, for which the method was known as numerically unstable in the past. For a wide range of H, the beam-draft ratio, and ${\sigma}$, the sectional area coefficient, including their practical ranges for a ship, results for the natural frequency were computed and presented in this work. Two approximate values for the natural frequency, one proposed by Lee (2008) and another one by the damped harmonic oscillator, were also compared with the current results, and for most cases it was observed that the current result is between the two values. Our numerical results showed that the values of the local maximum of MCFR as well as the natural frequencye increase as ${\sigma}$ increases while H decreases. At present, extension of the present finding to the 3-dimensional ship via the approximate theory like the strip method looks promising.

백색잡음 하중 크기에 따른 TLD의 비선형 특성 평가 (Nonlinear Characteristics Evaluation of Tuned Liquid Damper with White Noise Amplitude)

  • 우성식;이상현;최기영;정란;박태원
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.135-143
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    • 2008
  • 본 연구에서는 진동대 실험을 통해 얻은 동적 데이터를 이용하여 TDL의 동적 비선형 특성에 대한 연구를 수행하였다. 현재까지 TDL의 설계는 액체의 비선형 거동이 나타남에도 불구하고 TMD 근사이론이나 선형파동이론과 같은 선형 거동을 가정으로 설계되어 지는 한계를 가지고 있다. 또한 조화하중과 같은 특정진동수에 지배되는 하중형태에 대한 TDL의 동적 비선형 특성이 규명되었지만 백색잡음과 같은 특정진동수 성분에 지배되지 않은 하중형태에 대한 TDL의 동적 비선형 특성은 아직까지 검증된 바가 없다. 본 논문은 백색잡음을 이용하여 가진 하중 크기에 따른 TDL의 동적 비선형 특성을 검토하여 설계 시 필요한 동조액체감쇠기의 감쇠비, 고유진동수비 및 유효질량비를 평가할 수 있는 산정식을 제안하였다.

접힌 스텝 임피던스 공진기를 이용한 CPW 대역 통과 여파기 (Coplanar Waveguide Bandpass Filter Using the Folded-line Stepped- Impedance Restorator)

  • 이진택;이창언;신철재
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권8A호
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    • pp.620-625
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    • 2003
  • 본 논문에서는 접힌 스텝 임피던스 공진기(SIR)를 사용한 CPW 대역통과 여파기를 제안하였다. 한쪽 끝이 접지된 접힌 스텝 임피던스 공진기의 길이는 coplanar waveguide의 동일 평면상 접지면을 이용하면 λ/8까지 줄일 수 있다. 이것은 일반적인 λ/4 스텝 임피던스 공진기를 사용한 대역 통과 여파기와 비교하여 크기를 거의 반으로 줄일 수 있다. 본 논문에서는 제안된 여파기의 등가회로를 유도하고 이를 이용하여 중심주파수 f$_{0}$=5GHz이고 대역폭이 3%인 대역통과 여파기를 설계 및 제작하였다. 제작된 4 폴 대역통과 여파기에 대한 측정치가 IE3D의 시뮬레이션 결과 및 등가회로로 계산된 결과와 잘 일치하였다. 제작된 대역통과 여파기는 하모닉 주파수가 2.5f$_{0}$에서 발생하는 좋은 스퓨리어스 특성을 가진다. 제안된 접힌 스텝 임피던스 공진기를 이용한 대역 통과 여파기는 MMIC 및 고온 초전도체 여파기 등에 응용될 수 있다.다.

직접벡터제어방식을 사용하는 전기추진시스템의 고조파 제어 (Harmonics Control of Electric Propulsion System using Direct Torque Control)

  • 김종수;오세진
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.2618-2624
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    • 2009
  • 전기추진선박의 추진시스템에서 중요하게 고려해야 할 사항이 전력변환장치에 의해 전동기에 공급되는 전압 및 전류에 포함되는 고조파 성분을 억제하는 것이다. 근래에 특수선박의 전기추진시스템에서 속도 및 토크제어기법으로 많이 사용하고 있는 벡터제어방식이 많은 제어기와 복잡한 연산을 요구하고 토크의 동적 특성이 전동기의 정수변화에 영향이 큰 단점을 가지고 있어서 대안으로 제시되고 있는 제어기법 중에 하나가 직접토크제어방식이다. 하지만 직접토크제어방식은 영벡터를 인가하지 않으므로 토크리플이 심하여 공급 전류파형에 고조파 성분이 포함되는 단점을 가지고 있으므로 이를 해결해야 한다. 본 논문에서는 유도전동기를 추진기로 채용하고 있는 LNG 선박의 전기추진시스템에서 직접토크제어방식을 사용하는 경우에 고조파 발생을 저감하기 위한 제어방식을 제시한다. 새로운 직접토크제어방식은 샘플링 주파수의 변화없이 복잡한 제어기를 사용하지 않고 인버터 스위칭 주파수를 일정하게 유지한 채 개선된 공간벡터 변조법에 의해 인버터를 제어하는 방식이다. 제안된 방식의 유효성은 추진기에 공급되는 전류파형에 포함된 고조파 성분의 분석과 속도제어 특성을 통해 입증한다.

스마트폰 기본 동작 모드에 따른 저주파 대역 누설 전자파 신호 특성 분석 (Low-Frequency Electromagnetic Leakage Signal Analysis According to Fundamental Operations of Smartphones)

  • 이영준;박희선;권영현;이재기;최지은;조상우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권9호
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    • pp.1108-1119
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    • 2016
  • 본 논문에서는 스마트폰의 저주파 대역 누설 전자파가 미치는 악영향을 분석하기 위해 스마트폰 모델별로 기본 동작에 따라 누설되는 30 MHz 이하의 누설 전자파 신호의 스펙트럼 특성 및 방사 패턴을 분석하였다. 사용자와의 직접적인 인터페이스를 담당하는 스마트폰의 입출력 센서 모듈(터치스크린, 카메라, 마이크 및 스피커 모듈)을 활성화시키는 4가지 기본 동작 모드에 의해 누설되는 전자파 신호를 상용 Near-Field 마그네틱 프로브를 통해 1cm의 격자 간격으로 정밀하게 측정하였다. 측정된 누설 전자파 신호를 분석한 결과, 스마트폰의 모델 및 동작 모드별로 누설되는 저주파 대역 전자파는 특이한 피크(Peak) 또는 하모닉(Harmonic) 피크 성분을 보이며, 동작 모드에 따라 각각의 입출력 센서 모듈이 활성화될 경우 해당 센서 모듈 및 메인보드 상의 AP(Application Processor), 메모리 주위로 상대적으로 강한 저주파 대역의 전자파가 누설되는 것을 확인할 수 있었다.