• 제목/요약/키워드: acoustic attenuation

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다중 주파수를 이용한 캐비테이션 기포의 분포량 추정 (Estimation of Cavitation Bubble Distribution Using Multi-Frequency Acoustic Signals)

  • 김대욱;나형술;최지웅;나정열;강돈혁
    • 한국음향학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.198-207
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    • 2009
  • 캐비테이션 기포 (cavitation bubble)가 존재하는 유체 내에서 다중 주파수 (multi-frequency)를 송수신할 때 음파의 감쇠(attenuation)와 음속 (sound speed) 변화가 발생되었고, 이 특징을 이용하여 기포의 크기와 분포량을 추정하였다. 음향실험은 $20{\sim}300\;kHz$ 대역의 다중 주파수를 이용하여 실시하였고, 기포가 존재하는 경우와 존재하지 않는 경우의 주파수별 음속 비와 음파의 감쇠 값을 측정하였다. 캐비테이션 기포는 모터 끝에 장착된 둥근 막대형 블레이드 (blade)를 물 속에서 고속회전시켜 발생되었다. 캐비테이션 기포의 크기 및 분포량은 모터의 회전 속도, 블레이드 끝단 (tip)의 겉넓이를 변화시키며 관측하였고, 기포 생성 후 시간별 기포량 감소율을 측정하였다. 실험 결과 발생된 기포의 크기는 반경 $10{\sim}60{\mu}m$였고, $10{\sim}20{\mu}m$$20{\sim}30{\mu}m$ 반경의 기포가 전체의 약 45%와 25%를 차지하였다. 세부실험 결과로 모터의 회전 속도가 증가할수록 더 많은 양의 기포가 발생되지만 블레이드 끝단 면적의 증가와 기포 발생량의 변화는 상관성이 없음을 확인하였다. 또한 기포량의 감소율은 지속시간별로 일정하였고, 2분 이내에 전체량의 80%가 소멸됨을 관측하였다. 음향실험의 결과를 검증하기 위해 동일한 조건에서 광학카메라로 촬영한 기포 분포량과 비교하였다.

실내에서 음향신호의 RSPD를 이용한 청음각 추정 기법 (A Listening Angle Estimation Scheme based on Received Signal Power Differences in Indoor Environment)

  • 이의형;유승수;윤은철;김선용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권12C호
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    • pp.1035-1043
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    • 2010
  • 본 논문에서는 실내 환경에서 음원과 수신마이크 사이의 거리에 따른 음향신호 수신세기 감소 특성을 이용하여 수신전력세기차 기반 청취자 각도 추정 기법을 제안하고, 이 기법의 각도 추정성능을 분석한다. 제안한 법으로 청취자의 각도를 추정하기 위해 사용하는 측정치는 수신전력세기간의 차이이며 이는 각도 추정을 위한 측정치로서 본 논문에서 처음 고려되었다. 제안한 기법을 이용하여 청취자 각도를 추정했을 때 발생하는 오차를 수학적으로 모델링하여 분석하고 모의실험 및 실측실험을 통해 제안한 기법의 성능을 보인다.

고체로켓 연소관 내 압력섭동에 대한 입자상 물질에 의한 음향 감쇠 및 연소응답 특성 측정 (Measurement of Pressure-coupled Combustion Instability Characteristics : Acoustic Attenuation by Particulate Matter(Al) and Combustion Response of Solid Propellant)

  • 임지환;이상협;윤웅섭
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.16-26
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    • 2014
  • 연소 시, 입자상 물질에 대한 HTPB/AP 계열 고체추진제의 음향특성을 정량화하기 위해서, Pulsed DB/AB T-burner 실험을 수행하였다. 추진제 전면에서 동시 점화를 위해, 대상 고체추진제보다 연소속도가 빠른 다른 고체추진제를 대상 추진제 앞면에 부착하였다. 다량의 알루미늄이 포함된 고체추진제에서는 T-burner 내부에서 만들어진 압력섭동에 의한 음향학적 불안정성이 매우 빠르게 감쇠되었고, 반대로 알루미늄이 포함되지 않은 고체추진제에서는 상대적으로 매우 느리게 감쇠함을 확인하였다. 본 연구에서는 음향학적 특성값들을 정량화하였고, 이를 통해 연소응답 특성을 계산하였다.

음향방출법을 이용한 해양구조물의 온라인 감시에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the On-line Monitoring of Offshore Structures Using Acoustic Emission Technology)

  • 원순호;조경식
    • 한국해양공학회지
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    • 제13권3B호
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    • pp.73-82
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    • 1999
  • In this research, an experimental study is presented to check the possibilities of offshore structures monitoring using AE techniques. The underwater transducer and preamplifier are fabricated. And, it is proved that this unit can be used for the detection of AE in offshore structures. Wave propagation studies have shown that supplementary attenuations due to seawater are significantly reducing the detection range of the sensors. It excludes the possibility of offshore structures monitoring with a small number of sensors. We conclude that AE waves would be correctly detected for a path of about 3m. Tubular joints have been tested in air and underwater using simulated elastic wave. Ability of AE techniques to detect and locate cracks early in their evolution has been demonstrated. Several parameters of AE generation have been set in evidence. It has also been shown that crack development goes with an increase of AE parameter. Conclusively, it is shown that AE techniques can provide practical alternatives to present methods being used for inspection of deep-water offshore structures undergoing structural degradation due to fatigue crack growth.

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음향시뮬레이션에 의한 기계실 설비소음의 예측에 관한 연구 (A Study on the Prediction of Plumbing Noise in the Machine Room Using Acoustic Simulation)

  • 박정호;한경연;서정석;김재수
    • 한국주거학회:학술대회논문집
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    • 한국주거학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.335-341
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    • 2004
  • According to the improvements of the education and the cultural level, the noise pollutions which have been occupying a major portion of civil petitions about environment is gradually aggravating. Especially, the plumbing noises which took place at machine room of dormitory are the compositive shapes of an air-borne sounds and a solid-borne sounds. So it has been causing to injure the comfortable residential environment of residents that it is propagated in a residential space. Judging from this point of view, this study grasped the propagation and the properties of attenuation about four varieties's plumbing noise which took place at machine room to understand that it cause influences to a residential space. In this point, we understand the peculiar features by measuring noise, which was generated from equipment in machine rooms of three dormitories having different features. On the basis of these features, we examine all predictability and reliability in comparing the predictive value with the measurable one, using architectural acoustic simulation.

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머플러의 소음성능 향상을 위한 다공판 공극률의 설계변경해석 (Modification of the Porosity of the Perforated Plate for the Improvement of Acoustic Attenuation Performance for Muffler)

  • 배경원;박정필;정의봉;안세진
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제25권2호
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    • pp.83-89
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    • 2015
  • The transmission loss(TL) has been widely used as the acoustic performance index of industrial mufflers. Industrial mufflers usually consist of several partitions with perforated plate. In this study, firstly, the computational model for a typical industrial muffler was performed and validated by comparing with the experimental results. Secondly, the effects of the porosity of the perforated plates on the acoustical TL were investigated and the database of the tendencies were set up. Finally, on the basis of these tendencies, the modified muffler with better TL than conventional one could be suggested.

초음파와 AE기법을 이용한 금속복합재료의 피로손상진전 평가 (A Study on Fatigue Damage Accumulation of MMC using Ultrasonic Wave and Acoustic Emission)

  • 이진경;이준현
    • Composites Research
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    • 제13권4호
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    • pp.1-10
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    • 2000
  • SiC가 강화된 금속복합재료는 기존의 금속재료에 비하여 비탄성계수와 비강도가 높기 때문에 자동차 및 항공산업에 많은 응용이 기대되고 있다. 금속복합재료의 파손기구는 적용된 하중에 의한 미시적 손상의 축적에 의해 많은 영향을 받기 때문에 금속복합재료의 광범위한 응용을 위해서는 금속복합재료가 반복 하중을 받을 때 미시적 파손기구를 이해하는 것이 대단히 중요하다. 따라서 본 연구에서는 SiCp/A356 금속복합재료의 미시적 손상 축적을 모니터링 하기 위하여 초음파와 음향방출기법을 적용하였다. 반복하중의 증가에 따라 초음파의 속도와 감쇠의 변화는 각 미시적 손상기구에 따라 3영역으로 나눌 수 있었다. 또한 각 영역에서 발생하는 AE 신호의 특징은 초음파의 속도 및 감쇠 변화와 비교, 분석되었다.

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Acoustic Properties of Bovine Cancellous Bone in the Frequency Range of 0.5-2 MHz

  • Lee Kang Il;Roh Heui-Seol;Yoon Suk Wang
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2002년도 하계학술발표대회 논문집 제21권 1호
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    • pp.373-376
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    • 2002
  • Most previous studies using ultrasound for osteoporosis diagnosis have employed ultrasound in a frequency range of 0.2-1 MHz. In this study, acoustic properties of the 12 defatted bovine cancellous bone specimens were investigated in vitro. Speed of sound (SOS) and broadband ultrasonic attenuation (BUA) were measured using three matched pairs of transducers with the center frequencies of 1, 2.25, and 3.5 MHz, respectively, in order to cover a broad frequency range of 0.5-2 MHz. The relative orientation between ultrasonic beam and bone specimens was the mediolateral (ML) direction of the bovine tibia. SOS showed significant linear positive correlations with apparent density for all three pairs of transducers of 1 MHz, 2.25 MHz, and 3.5 MHz, respectively. BUA showed relatively weak correlations with apparent density for the pairs of transducers of 1 MHz and 2.25 MHz. Furthermore, in the measurement with the pair of 3.5 MHz transducers, BUA was independent of apparent density. SOS and BUA were only weakly correlated with each other. The linear combination of SOS and BUA showed significant correlations with apparent density. These results suggest that the frequency range up to 1.5 MHz may be also useful in the osteoporosis diagnosis.

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Hofler 타입 열음향 냉장시스템의 공진특성과 냉장성능 (Acoustic resonance and refrigerating capability of a Hofler type thermoacoustic refrigerating system)

  • 하제규
    • 한국음향학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.76-80
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    • 1997
  • Hofler 타입의 열음향 냉장시스템에 있어서 음향학적 공진특성을 해석하고, 공진특성이 냉장성능에 미치는 영향을 시스템의 제작 및 냉장 실험을 통하여 확인하였다. 열음향 냉장시스템의 공진특성을 결정하는 주요 인자는 공명구(cavity)와 가는 관, 그리고 굵은 관으로 구성되는 공명기의 특성과, 구동 스피커의 특성, 그리고 스피커 후면부의 음향학적 특성이며, 다시 스피커의 전기적 특성과 결합되어 전기적 공진특성이 정해진다. 또한 공명기에서 발생하는 벽-효과(wall effect)를 통한 감쇠로 인하여 공진특성이 둔해진다. 제작된 열음향 냉장시스템에 대한 해석 및 실험결과 전체 공진특성은 공명기에 의하여 결정되지만 후면부의 강성과 감쇠로 인하여 공진특성이 상당히 둔화되고, 냉장실험 결과 정확한 공진특성의 유지가 냉장성능에 큰 영향을 마침을 확인하였다.

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노즐감쇠 실험을 통한 연소 불안정 억제 연구 (An Experimental Study on Nozzle Damping Characteristics for Combustion Instability Suppression)

  • 류승현;김준성;김학철;문희장;이도형
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.724-729
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    • 2017
  • 노즐을 빠져나가는 유동과 연소실 내 음향 섭동의 상호작용은 연소 불안정을 억제하는 핵심 요소로 작용하며 노즐감쇠는 노즐 어드미턴스를 이용하여 정량적으로 평가가 가능하다. 본 연구에서는 노즐의 음향 감쇠 성능을 측정할 수 있는 변형된 임피던스 튜브 실험을 수행하여 수치적 해석기법인 Crocco의 이론을 적용한 1차원 선형화 오일러 방정식으로 도출된 노즐 어드미턴스 값과 비교하였다. 그 결과, 노즐 어드미턴스의 증감하는 부분의 정성적인 경향이 유사함을 확인 가능하였고 그에 따른 노즐감쇠가 효율적인 주파수대를 예측할 수 있었다.

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