본 논문은 건축구조체 내에서 진동 에너지의 크기와 흐름을 측정하는 하나의 방법인 진동인텐시티측정법에 관한 내용이다. 진동인텐시티법의 기본적인 원리와 계측이론을 이론적 해석이 명쾌한 1차원 보를 대상으로 하여 이론 및 실험적으로 검토하였다. 또한 징동가속도레벨을 이용한 해석 결과와 비교함으로써 진동인텐시티의 계측가능성을 검토하였다. 그 결과, 근접장의 영향이 무시가능한 조건에서는 진동가속도 분포로부터 구한 계산값과 진동인텐시티법에 의한 측정값이 거의 일치하여, 이러한 류의 진동 계측에 진동인텐시티법이 응용될 가능성이 있음을 알수 있었다. 그러나 반사파의 성분이 많이 존재하는 음장, 특히 근접장에 있어서는 측정신호가능 위상차비가 적어 진동인텐시티를 계측하기 어렵다는 것을 알았다.
This paper proposes a method to generate virtual intensity field in space. The sound field of a zone enclosing the listener position is controlled to have maximum acoustic intensity to the desired direction. In order to control acoustic intensity of a zone, space-averaged active intensity is introduced. The ratio of space-averaged active intensity and control effort is defined as a cost function and expressed as a function of source control signals. It is shown that the cost function represents radiation efficiency of multiple sources. The control signals maximizing the cost function is found through eigenvalue analysis. The proposed method is verified by numerical simulations performed in free field condition, and the results provide a relation between wavelength and the size of controllable intensity field.
In this paper, reactive shearing structural intensity method is extended to damping patches placement on outer panels of outdoor unit of air-conditioner to reduce its structural borne noise. The structural intensity is calculated from the normal velocities of structures that are measured by using a laser scanning vibrometer, and $textsc{k}$-space (wave-number domain) signal processing is used to obtain the spatial derivatives in formulation of structural intensity. This method is applied to the outdoor unit of air-conditioner on shaker-exciting mode and operating mode. and then damping patches are placed over area of high reactive shearing structural intensity for reducing the radiated noise. Experimental results show the largest reduction of sound pressure level of an outdoor unit by appling small damping patches to optimal position.
The power flow analysis(PFA) has been performed to analyze the vibration of coupled plates excited by a point force in an arbitrry direction. The energy governing equations for longitudinal, shear and flexural waves were solved to predict the vibrational energy density and intensity. The wave transmission approach was used to consider the mode conversion at the joints of the coupled plates. Numerical results for energy density and intensity on the coupled plates were presented. Comparison of the results by PFA with exact results showed that PFA can be an effective tool to predict the spatial variation of the vibrational energy and intensity on the coupled plates at high frequencies.
A KS draft of the measurement of sound insulation in buildings and of building elements using sound intensity: laboratory conditions is proposed. It is based on ISO 15186-1. In order to make it as a KS, some contents are carefully tested.
진동 인텐시티는 진동시스템의 원인을 찾는데 사용되어 왔다. 그 뿐만 아니라, 균열의 확인과 보강재 설치와 같은 구조물의 진단에 사용되어 왔다. 진동원의 위치를 명확하게 파악하고 에너지 전달경로의 변화를 이해하기 위해, 유동 가시화가 필요하다. 이전 연구의 대부분은 진동에너지의 크기와 방향, 전달경로를 가리키는 벡터를 사용하였다. 그러나, 판과 같은 구조물의 넓은 면적으로 인해 벡터 가시화를 사용하여 명확한 전달경로를 알아낼 수 없었다. 이것은 전체 판 표면에 대한 상세한 벡터 흐름이 필요한 경우에 문제가 된다. 이 연구에서는 명확하게 모든 판 표면의 파워 흐름 전달경로를 표시하기 위해 유선 가시화가 사용되었다. 유선 가시화를 사용함으로써, 분명한 전달 경로를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 보강판의 에너지 흐름 변화를 이해하는데 도움이 되어 벡터 가시화를 향상시킬 수 있다. 우선 진동 인텐시티 계산의 검증을 위해 이전 연구와 비교를 한다. 명확하게 파워 흐름 전달경로를 표시하기 위해 유선표현을 사용하였다. 이 표현법은 보강판의 분명하지 않은 벡터 방향을 보완해 준다. 보강판과 보강되지 않은 판의 에너지 전달경로의 패턴 차이를 유선 표현법을 사용하여 확인할 수 있다. 복잡한 유선 패턴은 벡터표현으로 분명하지 않은 높은 공진주파수에서 확인할 수 있다.
The experimental and analytical study was conducted to determine the noise transmission characteristics of acoustically loaded steel plate of rectangular enclosure and to investigate the sound radiation characteristics through out the enclosure. The vibrations of acoustically loaded plate give rise to sound radiations and generate the reverberant space that the sound field exists very close to a vibrating plate. Acoustic transmission loss is measured from the incident intensity into the plate and the transmitted intensity through out the plate. Sound radiation patterns are measured from both acoustic intensity technique and surface intensity technique. Those resultant patterns and vibrational modes are vital in understanding the relations between vibration and noise in the near field out of vibrating plate.
In this paper, active control of vibrational intensity at a reference point in an infinite, elastic plate was discussed. The plate is excised harmonically by a vibrating source, which has a vertical point force. The optimal condition of controller was investigated to minimize the vibrational intensity being transmitted from the vibrating source to a reference point. Hence the method of feedforward control was employed for the control strategy and then the cost function was evaluated to find the optimal control force. Three types of control force (Vertical force, Moment, and Coupling force (a set of vertical force and moment) ) and controller's positions were examined to define the optimal condition of the controller. The vibrational intensity at a reference point was found to be reduced down to a zero level, compared with the uncontrolled case. Especially maximum reduction of vibrational intensity was achieved when the controller was collinearly positioned between a vibrating source and a reference point.
The use of reactive shearing structural intensity to place small patches of constrained layer damping material in order to achieve the largest reduction in the radiated sound power of Air-conditioner outdoor unit is described. The normal surface velocity of each panel was measured using a laser doppler vibrometer. Experimental results indicated that patches of constrained layer damping material placed over areas of high reactive structural intensity reduced the radiated sound power significantly more than patches of the same area placed over areas of low reactive structural intensity
An indoor package air-conditioner (PAC) has complex noise sources such as motor noise and fluid noise caused by the fan motor, heat transfer and shroud. Sound intensity techniques and ODS(Operational deflection shape) techniques are applied to identify the noise characteristics of an indoor air-conditioner's cabinet. The sound intensity is used to visualize the noise source locations. and the ODS to visualize the vibration pattern and to obtain the dynamic characteristics of the noise source. Acoustic intensity and operational deflection distribution are obtained in space domains as well as frequency domains. Using the visual information of source locations and its dynamic characteristics, the damping patch is applied to reduce structure borne noise in the cabinet. As a result, the noise emitted by the cabinet is reduced by 5dB.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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