• 제목/요약/키워드: Wavenumber-frequency Analysis

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감압 밸브 배관 시스템 내 파수-주파수 분석을 통한 곡관의 유동소음 저감에 대한 수치적 연구 (Numerical investigation on the flow noise reduction due to curved pipe based on wavenumber-frequency analysis in pressure relief valve pipe system)

  • 구가람;정철웅
    • 한국음향학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.705-712
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    • 2022
  • 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.

Analysis of the acoustic wavefields excited by the Logging­While-Drilling (LWD) tool

  • Byun, Joongmoo;Toksoz, M.-Nafi
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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    • pp.313-320
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    • 2003
  • Synthetic seismograms recorded with a logging-while-drilling (LWD) tool in the presence of slow formation are computed by the discrete wavenumber method. Monopole, dipole, and quadrupole logging tools are simulated with a source center frequency of 4 kHz. The modes in the responses are identified and characterized with time and frequency semblance plots. Numerical results show that, to obtain the formation shear velocity, we need to correct the peak velocities of the multipole modes in the semblance plots by using analytical dispersion curves.

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중주파수 해석을 위한 웨이브 모형 연구: 두개의 보와 판 연성계 (A wave model of two identical beams coupled by a plate for a mid-frequency analysis)

  • ;;유지우
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2006년도 추계학술대회논문집
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    • pp.771-775
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    • 2006
  • There has been much effort to find suitable methods for structural analysis in the mid-frequency region where traditional low frequency methods have increasing uncertainties whilst statistical energy analysis is not strictly applicable. Systems consisting of relatively stiff beams coupled to flexible plates have a particularly broad mid-frequency region where the beams support only a few modes whilst the plate has a high modal density and modal overlap. A system of two parallel beams coupled to a plate is investigated based on the wave method, which is an approximate method. The wave model is extended from a single-beam-plate system, to a plate with two identical beams which is modelled using a symmetric-anti symmetric technique. Experimental results such as powers and energy ratios show the validity of the analytical wave models.

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중력이상을 이용한 한반도 모호면 추출에 관한 연구 (Extraction of Moho Undulation of the Korean Peninsula from Gravity Anom-alies)

  • 김정우;조진동;김원균;민경덕;황재하;이윤수;박찬홍;권재현;황종선
    • 자원환경지질
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    • 제36권3호
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    • pp.213-223
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    • 2003
  • 중력이상 및 수치고도모델을 이용하여 한반도 모호면 심도를 추출하였다. 중력이상값은 인공위성고도레이더 관측값을 주로 이용한 전지구 모델을 이용하여 데이터영역 뿐 만 아니라 주파수영역에서도 자료의 균질성을 확보하였다. 모호면 추출은 파동수대비법 및 후리에급수를 이용한 파워스펙트럼분석법을 이용하였다. 전자는 지각균형을 전제로, 지형에 의한 중력효과와 후리에어 중력이상을 파동수영역에서 대비하여 모호면의 심도를 계산하는 방법이고, 후자는 완전부우게 중력이상으로부터 후리에변환을 이용하여 지하 밀도 변화층의 심도를 계산하는 방법이다. 이 두 모호면은 서로 0.53의 비교적 낮은 상관관계를 갖고 있으며, 이는 모호면 산출의 방법론적인 차이 및 계산상의 오차인 것으로 사료된다. 이렇게 두 가지 독립적인 방법으로 추출된 모호면을 하나로 통합하기 위한 한 방법으로, 두 모호면의 차이를 계산한 후, 이를 최소자승법을 이용, 두 모호면을 보정하였다. 추출된 한반도의 최종 모호면의 평균심도는 32.0km, 표준편차는 2.5km이며, 최소 및 최대 심도는 각 각 20.3, 36.6km로 나타났다. 이 경우 지형에 의한 중력효과는 파동수대비법에 의해 제거된 결과이나, 한반도의 지각이 완전한 지각판 내에 놓여 있어서 지각균형설의 가정이 얼마나 타당성이 있는가, 혹은 국부적인 응력장에 의해 한반도의 지각이 과연 얼마나 지지되고 있는가 하는 것에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

고속철도차량의 공력소음 측정 시험법 개발 (Development of aerodynamic noise measurement method for high-speed trains)

  • 정민승;김재환;장형석;김종환;정철웅;이권기
    • 한국음향학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.131-137
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    • 2024
  • 고속으로 주행하는 열차의 주변 유동에 의해 발생하는 공력소음은 실외소음과 실내소음에 모두 영향을 미친다. 본 연구는 열차표면의 압력섭동데이터를 통해 공력소음을 측정하고 실내소음에 영향을 미치는 성분을 정량적으로 평가하기 위한 시험법을 개발하고 분석하는 것이다. 실내소음을 정확히 평가하기 위해서는 취득한 표면 압력섭동 데이터에서 혼재되어 있는 압축성 압력섭동과 비압축성 압력섭동을 각각 분리하여 평가하는 것이 중요하다. 이는 두 압력섭동의 소음 전달 특성이 다르기 때문이다. 먼저 마이크로폰의 설치 길이와 간격을 결정하여 표면 압력섭동 데이터를 취득하였고, 파수-주파수 분석을 수행하여 비압축성 압력섭동과 압축성 압력섭동을 분리하여 음압 스펙트럼을 취득하였다. 마지막으로 전두부와 후두부에서 측정한 시험 결과값을 비교한 결과 전두부 표면 압력섭동이 후두부 압력섭동보다 더 큼을 확인하였다.

Wave propagation analysis of carbon nanotubes reinforced composite plates

  • Mohammad Hosseini;Parisa Chahargonbadizade;Mohammadreza Mofidi
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제88권4호
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    • pp.335-354
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    • 2023
  • In this study, analysis of wave propagation characteristics for functionally graded carbon nanotube-reinforced composite (FG-CNTRC) nanoplates is performed using first-order shear deformation theory (FSDT) and nonlocal strain gradient theory. Uniform distribution (UD) and three types of functionally graded distributions of carbon nanotubes (CNTs) are assumed. The effective mechanical properties of the FG-CNTRC nanoplate are assumed to vary continuously in the thickness direction and are approximated based on the rule of mixture. Also, the governing equations of motion are derived via the extended Hamilton's principle. In numerical examples, the effects of nonlocal parameter, wavenumber, angle of wave propagation, volume fractions, and carbon nanotube distributions on the wave propagation characteristics of the FG-CNTRC nanoplate are studied. As represented in the results, it is clear that the internal length-scale parameter has a remarkable effect on the wave propagation characteristics resulting in significant changes in phase velocity and natural frequency. Furthermore, it is observed that the strain gradient theory yields a higher phase velocity and frequency compared to those obtained by the nonlocal strain gradient theory and classic theory.

가역성 원리를 이용한 보강 원통형 셸에서의 탄성파 전파에 대한 실험적 해석 (Experimental Analysis of Elastic Wave Propagation m a Ribbed Cylindrical Shell Using the Principle of Reciprocity)

  • 길현권;양귀봉;김창렬;홍석윤
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 II
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    • pp.1089-1092
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    • 2001
  • In order to measure the vibration of a ribbed clindrical shell, the principle of reciprocity has been implemented. An accelerometer was fixed at the position defined as the excitation point. An impact hammer was used to tap at the response array points (64 points) located along the circumference of the shell. The frequency response function was reciprocally measured at each point in turn. The response data was processed to obtain the frequency/wavenumber spectrum. From the spectrum the characteristics of wave propagation on the ribbed cylindrical shell have been observed.

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금속 배관의 연성된 음향 전파 특성 (Characteristics of Coupled Acoustic Wave Propagation in Metal Pipe)

  • 김호욱;김민수;이상권
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제32권3호
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    • pp.267-273
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    • 2008
  • The circular cylinder pipes are used in the many industrial areas. In this paper, the acoustic wave propagation in the pipe containing a gas is researched. First of all, the theory for the coupled acoustic wave propagation in a pipe is investigated. Acoustic wave propagation in pipe can not be occurred independently between the wave of the fluid and the shell. It requires complicated analysis. However, as a special case, the coupled wave in a high density pipe containing a light density medium is corresponded closely to the uncoupled in-vacuo shell waves and to the rigid-walled duct fluid waves. The coincidence frequencies of acoustic and shell modes contribute to the predominant energy transmission. The coincidence frequency means the frequency corresponding to the coincidence of the wavenumber in both acoustic and shell. In this paper, it is assumed that the internal medium is much lighter than the pipe shell. After the uncoupled acoustic wave in the internal medium and uncoupled shell wave are considered, the coincidence frequencies are found. The analysis is successfully confirmed by the verification of the experiment using the real long steel pipe. This work verifies that the coupled wave characteristic of the shell and the fluid is occurred as predominant energy transmission at the coincidence frequencies.

乾性摩찰音 에 관한 硏究 (A Study on Dry Friction-Induced Sound)

  • 김재호;김석삼
    • 대한기계학회논문집
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    • 제8권6호
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    • pp.591-598
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    • 1984
  • 본 논문에서는 고체상호간 미끄름접촉에 의해 발생하는 진동과 소음의 특성을 조사하기 위해서 실험과 이론해석을 행하였다. 미끄름접촉과 관련된 소음에는 brake squeal 혹은 wheel screech등과 같이 stick-slip 형태의 동적 불안정 상태와 관련이 있는 squeal noise와, 겉보기로 동적 안정 상태에 있으나 미끄름접촉면간에 내재하는 미끄름접촉 고유의 불규칙한 동특성에 기인하여 발생하는 rubbing noise가 있다. 본 연구의 대상은 보다 기본적인 형태인 후자에 한한다.

수중 환경 소음 모델이 적용된 의사 스펙트럼 시간영역 법 합성환경 수중음향채널 모델링 및 시뮬레이션 (The Modeling and Simulation for Pseudospectral Time-Domain Method Synthetic Environment Underwater Acoustics Channel applied to Underwater Environment Noise Model)

  • 김장은;김동길;한동석
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.15-28
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    • 2016
  • 수중환경에서 운영되는 무기체계 획득을 위한 설계/개발을 진행하기 위해 수중음향채널 모델링 및 시뮬레이션을 통한 분석은 필수적이다. 일반적으로 수중음향채널 분석을 위해 사용되는 수중음향 전파 수치해석 모델은 음선이론 법, 정규방식 법, 포물선방정식 법, 파수적분 법이 있으나 다중 주파수 분석일 경우 유효성과 신호처리 및 분석에 제한적이다. 본 논문은 단일 및 다중 주파수 분석 및 신호처리 및 분석이 용이한 기존 의사 스펙트럼 시간영역 법 수중음향 수치해석 모델에 수중환경 소음 모델을 적용하여 실제 수중환경과 유사한 합성환경 수중음향채널을 모델링 하였다. 이렇게 구현된 합성환경 수중음향채널 모델의 유효성을 확인하기 위해 단일 주파수 신호 시나리오 4가지 다중 주파수 신호 시나리오 4가지 및 잠수함 기동에 따른 방사소음 분석 시나리오 시뮬레이션을 통해 의사 스펙트럼 시간영역 법 합성환경 수중음향채널 모델 유효성을 확인하였다.