• 한국음향학회지
• /
• 제40권1호
• /
• pp.10-17
• /
• 2021

심벌 트랜스듀서는 Class V flextensional 트랜스듀서의 소형화된 버전으로서 크기에 비해 낮은 공진 주파수와 고출력 특성을 가진다. 하지만, 높은 품질계수와 낮은 에너지 변환 효율성 때문에 단일보다는 배열형으로 많이 사용된다. 배열형으로 사용하면 구성 트랜스듀서들 간의 상호작용으로 인해 단일 트랜스듀서에 비해 주파수 특성에 많은 변화가 나타난다. 본 연구에서는 이러한 성질을 이용하여 심벌 어레이가 광대역 특성을 가지게 하는 패턴을 설계하였다. 특정 중심 주파수를 가지는 세 개의 심벌 트랜스듀서를 먼저 설계하였고, 설계된 심벌 트랜스듀서들로 3 × 3 평면 배열을 구성할 수 있는 모든 패턴을 찾았다. 그 후, 이들 패턴들의 주파수 특성을 분석하고, 그 결과를 바탕으로 높은 비대역폭을 구현하기 위해 가장 효과적인 배열 패턴을 도출하였다. 도출된 배열 패턴은 기준 모델에 비해 비대역폭이 최대 24.9 % 개선되었다.

• 지질공학
• /
• 제31권2호
• /
• pp.211-222
• /
• 2021

포항지진은 2017년 규모 5.4의 포항시 북구 북쪽 7.5 km 부근에서 발생하였다. 지진피해가 크게 발생한 경상북도 포항 북구 지역의 상시미동의 특성을 알아보기 위하여 총 39 지점에 상시미동 자료를 취득하여 수평 대 수직 스펙트럼 비율(Horizontal to Vertical Spectral Ratios, HVSR) 분석연구를 실시하였다. 상시미동은 지역에 따라 각각 다르므로 상시미동을 조사해 그 지역의 공명주파수를 취득한다. 층후 분석을 위해서는 기반암까지의 전단파 속도(Vs) 구조 및 특성을 분석하여 공명주파수를 인근의 시추자료와 대비하여 수평 대 수직 스펙트럼 비율(Horizontal to Vertical Spectral Ratios, HVSR) 분석기법이 일치하는지 비교하였다. 충적층의 공명주파수 1.3 ± 0.07 Hz, 연일층군의 공명주파수 0.69 ± 0.22 Hz로 F₀ = V_s/4H를 이용하여 층후를 구하면 충적층은 26~30 m, 연일층군은 170~250 m로 인근 시추자료와 비교하여 대체로 일치한 것으로 분석하였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제25권5호
• /
• pp.18-26
• /
• 2021

본 연구에서는 실험실 규모의 산업용 가스터빈 싱글노즐 연소기에서의 공진주파수 해석을 위한 고유값 도출을 목적으로 하는 1D 네트워크 모델을 개발하였다. 현대의 산업용 가스터빈은 다양한 요구 조건을 동시에 만족시키기 위하여 일반적으로 매우 복잡한 구조와 유동의 형태를 가지고 있다. 이러한 복잡한 연소기 특징 중 하나인 동일한 축 방향 위치에서 서로 반대 방향의 유동 흐름을 갖는 시스템에서의 네트워크 모델 구현을 목적으로 하였다. 네트워크 모델을 통해 음향장을 해석한 결과를 실제 형상을 그대로 해석한 헬름홀츠 기반의 모델링 결과와 비교하였을 때, 공진주파수와 모드 분포로부터 해석의 타당성을 검증하였다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.319-326
• /
• 2023

본 논문에서는 단상 전압 소스 인버터 (VSIs)의 강인한 출력 전압 제어를 위한 디지털 제어기 구현과 총 고조파 왜곡(T.H.D.v) 분석을 포함한 시뮬레이션 및 실험 결과를 제시한다. 일반적으로 VSI는 내부 루프의 전류 제어기에 비례 적분(PI) 제어기를 사용하고 외부 루프의 전압 제어기에 비례 공진 (PR) 제어기가 사용된다. 그러나, 비선형 부하에서 여전히 3차, 5차 및 7차와 같은 고차 고조파 왜곡이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 고조파 왜곡을 억제하기 위해 홀수 고조파 주파수에 대한 공진 제어기를 포함한 비례 다중 공진 (PMR) 제어기를 제안한다. VSI 플랜트용 컨트롤러의 주파수 응답을 분석하고 PMR 컨트롤러를 설계합니다. 시뮬레이션을 통해 PI와 PMR을 전압 제어기로 사용할 때 출력 전압의 총 고조파 왜곡 특성을 비교 검증합니다. 선형 및 비선형 하중 조건이 모두 고려되었습니다. 마지막으로 PMR 제어기를 3kW급 VSIs 프로토 타입에 적용하여 그 유효성을 입증하였다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제45권3호
• /
• pp.409-423
• /
• 2022

Nowadays, there is a high demand for great structural implementation and multifunctionality with excellent mechanical properties. The porous structures reinforced by graphene platelets (GPLs) having valuable properties, such as heat resistance, lightweight, and excellent energy absorption, have been considerably used in different engineering implementations. However, stiffness of porous structures reduces significantly, due to the internal cavities, by adding GPLs into porous medium, effective mechanical properties of the porous structure considerably enhance. This paper is relating to vibration analysis of fluidconveying cantilever porous graphene platelet reinforced (GPLR) pipe with fractional viscoelastic model resting on foundations. A dynamical model of cantilever porous GPLR pipes conveying fluid and resting on a foundation is proposed, and the vibration, natural frequencies and primary resonant of such a system are explored. The pipe body is considered to be composed of GPLR viscoelastic polymeric pipe with porosity in which Halpin-Tsai scheme in conjunction with the fractional viscoelastic model is used to govern the construction relation of nanocomposite pipe. Three different porosity distributions through the pipe thickness are introduced. The harmonic concentrated force is also applied to the pipe and the excitation frequency is close to the first natural frequency. The governing equation for transverse motions of the pipe is derived by the Hamilton principle and then discretized by the Galerkin procedure. In order to obtain the frequency-response equation, the differential equation is solved with the assumption of small displacement, damping coefficient, and excitation amplitude by the multiple scale method. A parametric sensitivity analysis is carried out to reveal the influence of different parameters, such as nanocomposite pipe properties, fluid velocity and nonlinear viscoelastic foundation coefficients, on the primary resonance and linear natural frequency. Results indicate that the GPLs weight fraction porosity coefficient, fractional derivative order and the retardation time have substantial influences on the dynamic response of the system.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
• /
• pp.584-588
• /
• 2021

음향시스템을 구성하는 스피커의 임피던스는 고정된 값으로 인식되고 있다. 그러나 스피커의 임피던스는 입력신호의 주파수 변화에 따라 계속 변화하고 그 변화량은 스피커의 공진 주파수 대역에서 매우 크다. 스피커의 음압 레벨은 스피커를 구성하는 코일에 흐르는 전류에 따라 결정되는데 스피커를 전압 구동 할 경우 변화하는 임피던스에 의해 음압 레벨의 왜곡이 발생한다. 스피커를 전류 구동 할 경우 이러한 문제는 해결되지만 저주파에서 공진의 영향으로 음압 레벨의 왜곡이 발생하는데 이는 음향시스템의 음질 저하를 가져올 수 있다. 본 논문에서는 전류구동 음향시스템의 음질 개선을 위해 DSP(Digital Signal Processing)를 이용하여 음압레벨의 왜곡을 보정하는 공진 보상회로를 제안한다. 본 논문은 스피커의 등가 모델을 이용한 음향 시스템의 전류 구동 모의실험을 통해 주파수 변화에 따른 음압 레벨 왜곡을 확인하고 이를 보정하는 회로를 제안하는 것으로 구성하였다. 제안한 회로는 상태변수필터를 이용하여 구성하였고 주파수 및 출력이 조절 가능하여 다양한 음향 시스템에 적용 가능 할 것으로 보인다.

• 한국음향학회지
• /
• 제27권5호
• /
• pp.215-220
• /
• 2008

의료용 초음파 프로브나 압전복합재료 트랜스듀서 등에 있어서는 배열된 압전세라믹 요소간의 공간, 즉 kerf에 주로 폴리머계열의 물질을 충진하고 있다. 이 경우 압전 요소의 횡방향 진동모드의 경계조건이 바뀌어 실제 사용되는 종방향 진동모드의 공진 주파수에도 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 kerf충진 매질에 따른 공진주파수의 변화를 실험적으로 고찰하기 위하여 크기가 $14mm{\times}0.22mm{\times}0.44mm$인 PZT 압전요소의 선형배열에 의한 초음파 트랜스듀서를 제작하고, kerf충진 매질이 없는 경우와 특성이 다른 두 종류의 에폭시로 충진한 경우 각각에 대한 측정을 행하였다. 그 결과 kerf충진 매질에 따른 종방향 공진주파수의 천이 경향이 이론해석 결과와 유사함을 확인하였다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제50권2호
• /
• pp.201-216
• /
• 2024

This paper is motivated by the lack of studies relating to vibration and nonlinear resonance of fluid-conveying cantilever porous GPLR pipes with fractional viscoelastic model resting on nonlinear foundations. A dynamical model of cantilever porous Graphene Platelet Reinforced (GPLR) pipes conveying fluid and resting on nonlinear foundation is proposed, and the vibration, natural frequencies and primary resonant of such system are explored. The pipe body is considered to be composed of GPLR viscoelastic polymeric pipe with porosity in which Halpin-Tsai scheme in conjunction with fractional viscoelastic model is used to govern the construction relation of the nanocomposite pipe. Three different porosity distributions through the pipe thickness are introduced. The harmonic concentrated force is also applied on pipe and excitation frequency is close to the first natural frequency. The governing equation for transverse motion of the pipe is derived by the Hamilton principle and then discretized by the Galerkin procedure. In order to obtain the frequency-response equation, the differential equation is solved with the assumption of small displacement, damping coefficient, and excitation amplitude by the multiple scale method. A parametric sensitivity analysis is carried out to reveal the influence of different parameters, such as nanocomposite pipe properties, fluid velocity and nonlinear viscoelastic foundation coefficients, on the primary resonance and linear natural frequency. Results indicate that the GPLs weight fraction porosity coefficient, fractional derivative order and the retardation time have substantial influences on the dynamic response of the system.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제55권12호
• /
• pp.4570-4575
• /
• 2023

Noise and Radio-frequency interference or RFI causes a significant restriction on the Free induction Decay or FID signal detection of the Nuclear Quadrupole Resonance procedure. Therefore, using this method in non-isolated environments such as industry and ports requires extraordinary measures. For this purpose, noise reduction algorithms and increasing signal-to-noise-and-interference ratio or SNIR have been used. In this research, sodium nitrite has been used as a sample and algorithms have been tested in a non-isolated environment. The resonant frequencies for the 150 g of test sample were measured at 303 K at about 1 MHz and 3.4 MHz. The main novelty in this study was, (1) using two types of antennas in the receiver to improve adaptive noise and interference cancellation, (2) using a separate helical antenna in the transmitter to eliminate the duplexer, (3) estimating the noise before sending the pulse to calculate the weighting factors and reduce the noise by adaptive noise cancellation, (3) reject the interference by blanking algorithm, (4) pulse integration in the frequency domain to increase the SNR, and (5) increasing the detection speed by new pulse integration technique. By interference rejection and noise cancellation, the SNIR is improved to 9.24 dB at 1 MHz and to 7.28 dB at 3.4 MHz, and by pulse integration 44.8 dB FID signal amplification is achieved, and the FID signals are detected at 1.057 MHz and 3.402 MHz at room temperature.

• 수산해양기술연구
• /
• 제37권3호
• /
• pp.196-213
• /
• 2001

체장어군탐지기(fish sizing echo sounder) 의송.수파기로서 사용하기 위한 split beam 음향 변환기를 개발하기 위한 시도로서, Dolph Chebyshev배열 기법을 이용하여 36개의 압전 진동소자에 진폭 가중치를 부여한 평면배열 음향 변환기를 설계.제작하고, 이 변환기의 수중음향방사 특성에 대해 분석.고찰한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. split beam 음향 변환기의 4 개의 독립적인 진동자 블록에 대한 수중에서의 평균적인 공진 및 반공진 주파수는 각각 69.8 kHz. 83.0 kHz이었고, 이들 공진과 반공진 주파수에서의 임피던스는 49.2$\omaga$. 704.7$\omaga$이었다. 음향변환기의 4 개의 모든 진동자 블록 (sum beam)에 대한 수중에서의 공진 및 반공진 주파수는 각각 71.4 kHz, 82.1kHz이었고. 이들 공진과 반공진 주파수에서의 임피던스는 15.2$\omaga$, 17.3$\omaga$이었다. 2 split beam 음향 변환기의 4 개의 독립적인 진동자 블록에 대한 최대 송파전압감도(TVR)는 공통적으로 70.0 kHz에서 165.5 dB이었고, -3 dB 점에 대한 송신 주파수 대역폭은 10.0 kHz이었다. 또한. split beam 음향 변환기의 4 개의 조합된 진동자 블록에 대한 최대 수파감도(SRT)는 공통적으로 75.0 kHz에서 -177.5 dB이었고, -3 dB 점에 대한 수신 주파수 대역폭은 10.0 kHz이었다. 3.split beam 음향 변환기의 모든 진동자 블록에 대한 송신 지향성패턴은 원형이었고, -3 dB점에 대한 수평 및 수직방향에 대한 반감각(half beam angle)은 공통적으로 $9.0^\circ$이었다. 또한. 수평방향에 대한 제 1차 부엽 준위는 $22^\circ$및 $-26^\circ$에서 각각 -19.7 dB. -19.4 dB이었고. 수직방향에 대한 제1차 부엽 준위는 $22^\circ$및 $-26^\circ$에서 각각 -20.1 dB, -22.0 dB로서 설계 목표치 -20 dB과 매우 유사한 값을 나타내었다. 4.split beam 음향 변환기의 송파응답파형과 수파응답파형은 각각 송신 및 수신 공진주파수 부근인 70.0 kHz와 75.0 kHz에서 전기 입력펄스파형과 가장 유사한 특성을 나타내었다. 5. 본 연구에서 설계, 개발한 split beam 음향 변환기의 성능을 분석하기 위해 반사강도 보정을 위한 지향성손실과 물표의 위치각을 추정하기 위한 실험을 행한 결과 실험적으로 추정한 위치각은 실제적인 위치각과 잘 일치하였다.