• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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• pp.249-252
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• 2003

음향불안정을 억제하는 수동제어기구중 하나인 음향공의 음향학적 효과를 파악하기 위해, 음향공이 장착된 로켓엔진 연소실의 음향장 특성을 수치해석적으로 조사하였다. 음향공 모델로서 Helmholtz 형태의 공명기가 채택되었고, 조화해석을 통해 주로 음향공에 의해 야기되는 음향학적 효과를 관찰하였다. 음향공의 동조주파수를 변화시켜가면서 연소실의 음향진동 응답을 구하고, 제1접선방향 음향모드의 감쇠인자를 구하였다. 동조주파수가 공진주파수에 접근함에 따라 모드분할 현상이 나타났고, 이로 인해 음향공을 본래의 제1접선방향 음향모드에 동조시키더라도 음향감쇠효과가 저하됨을 알았다. 효과적인 감쇠를 위해서는, 억제하고자 하는 음향모드로부터 모드분할 현상이 나타나지 않으면서 그 음향모드의 감쇠효과를 극대화하도록 음향공을 동조시키는 것이 바람직함을 알 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제29권3호
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• pp.173-183
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• 2010

본 논문에서는 원통형 공동계의 음향 전달 특성에 대하여 이론적으로 검토한다. 원통형 공동계는 성덕대왕 신종의 음향 공동을 단순화시킨 모델로, 주 공동, 보조 공동 및 간극으로 구성되어 있다. 주 공동 내부에 점음원을 주고 내부 및 외부 음장에서의 주파수 응답 특성과 음향 모드를 구하였다. 그 결과는 SYSNOISE를 이용한 경계요소 해석결과와 비교하여 타당성을 확인하였다. 제안된 이론모델을 이용하여 간극과 보조 공동이 음향계의 공명 주파수와 음향 전달 특성에 미치는 영향을 규명하였다. 마지막으로 음원 주파수를 공동 내부에서 외부로 가장 잘 전달시키는 보조 공동과 간극의 조합을 결정하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권4호
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• pp.28-37
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• 2002

음향불안정을 억제하는 수동제어기구중 하나인 음향공의 음향학적 효과를 파악하기 위해, 음향공이 장착된 로켓엔진 연소실의 음향장 특성을 수치해석적으로 조사하였다. 음향공 모델로서 Helmholtz 형태의 공명기가 채택되었고, 조화해석을 통해 주로 음향공에 의해 야기되는 음향학적 효과를 관찰하였다. 음향공의 음속을 조정하여 동조주파수를 변화시켜가면서 가진음원에 대한 연소실의 음향진동 응답을 구하고, 제1접선방향 음향모드의 감쇠인자를 구하였다. 동조주파수가 제1접선방향 음향모드의 공진주파수에 접근함에 따라 모드분할 현상이 나타났고, 이로인해 음향공을 본래의 제1접선방향 음향모드에 동조시키더라도 음향감쇠효과가 저하됨을 알았다. 모드분할 현상과 분할된 각 모드의 감쇠인자 및 음향 에너지 분포를 고려하였으며, 이를 토대로 효과적인 감쇠를 위해서는, 억제하고자 하는 음향모드로부터 모드분할 현상이 나타나지 않으면서 그 음향모드의 감쇠효과를 극대화하도록 음향공을 동조시키는 것이 바람직함을 알 수 있었다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제3권3호
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• pp.351-366
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• 2016

Macroperforations improve the sound absorption performance of porous materials in acoustic cavities and in waveguides. In an acoustic cavity, enhanced noise reduction is achieved using porous materials having macroperforations. Double porosity materials are obtained by filling these macroperforations with different poroelastic materials having distinct physical properties. The locations of macroperforations in porous layers can be chosen based on cavity mode shapes. In this paper, the effect of variation of macroporosity and double porosity in porous materials on noise reduction in an acoustic cavity is presented. This analysis is done keeping each perforation size constant. Macroporosity of a porous material is the fraction of area covered by macro holes over the entire porous layer. The number of macroperforations decides macroporosity value. The system under investigation is an acoustic cavity having a layer of poroelastic material rigidly attached on one side and excited by an internal point source. The overall sound pressure level (SPL) inside the cavity coupled with porous layer is calculated using mixed displacement-pressure finite element formulation based on Biot-Allard theory. A 32 node, cubic polynomial brick element is used for discretization of both the cavity and the porous layer. The overall SPL in the cavity lined with porous layer is calculated for various macroporosities ranging from 0.05 to 0.4. The results show that variation in macroporosity of the porous layer affects the overall SPL inside the cavity. This variation in macroporosity is based on the cavity mode shapes. The optimum range of macroporosities in poroelastic layer is determined from this analysis. Next, SPL is calculated considering periodic and nodal line based optimum macroporosity. The corresponding results show that locations of macroperforations based on mode shapes of the acoustic cavity yield better noise reduction compared to those based on nodal lines or periodic macroperforations in poroelastic material layer. Finally, the effectiveness of double porosity materials in terms of overall sound pressure level, compared to equivolume double layer poroelastic materials is investigated; for this the double porosity material is obtained by filling the macroperforations based on mode shapes of the acoustic cavity.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.16-23
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• 2012

연소시험을 통한 성공/실패 사례가 있는 FASTRAC 연소기에 대해, 효용성이 검증된 3차원 선형 음향해석을 수행하여 음향공의 물성치 변화에 따른 감쇠 특성을 파악하였다. 음향공의 동조주파수와 감쇠능력을 정량화하기 위해 acoustic impedance 개념을 도입하였다. 기하학적 형상이 주어진 상태에서, 음향공 내부의 음속 변화에 따라 최적의 동조가 가능한 음속을 파악하였다. 최적의 동조가 이루어지기 위한 음향공 내부의 음속 예측 방법을 제시하였다. 이를 통하여 여러 기하학적 형상을 가지는 음향공에 대하여 적용하여 감쇠능력을 정량화함으로써 연소안정성의 확보 여부에 대한 검토가 가능할 것이며, 안정성이 확보되지 못한 경우에 대해서는 그 이유를 명확하게 규명할 수 있을 것이다.

• 한국추진공학회지
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• 제16권5호
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• pp.29-36
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• 2012

연소시험을 통한 성공/실패 사례가 있는 FASTRAC 연소기에 대해, 효용성이 검증된 3차원 선형 음향해석을 수행하여 음향공의 물성치 변화에 따른 감쇠 특성을 파악하였다. 음향공의 동조주파수와 감쇠능력을 정량화하기 위해 음향 임피던스 개념을 도입하였다. 기하학적 형상이 주어진 상태에서, 음향공 내부의 음속 변화에 따라 최적의 동조가 가능한 음속을 파악하였다. 최적의 동조가 이루어지기 위한 음향공 내부의 음속 예측 방법을 제시하였다. 이를 통하여 여러 기하학적 형상을 가지는 음향공에 대하여 적용하여 감쇠능력을 정량화함으로써 연소안정성의 확보 여부에 대한 검토가 가능할 것이며, 안정성이 확보되지 못한 경우에 대해서는 그 이유를 명확하게 규명할 수 있을 것이다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.336-340
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• 2014

The noise and vibration have been evaluated by using the finite element model in the vehicle developing stage. The sound pressure of the vehicle compartment is predicted by the acoustic cavity model coupled with the body structure. In general, the structural model has been focused to study in the improvement of the noise. It is not easy to treat the structural model, instead the acoustic cavity model is relatively simple and aids in root cause analysis of vibro-acoustic issues. Therefore, the acoustic transfer function of the cavity is more efficient for finding out the main contribution parts of the vehicle booming noise. And examples about the run-up booming noise demonstrate the validity of the AFT analysis for improving the vibro-acoustic sensitivity.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권5호
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• pp.1383-1391
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• 1996

The steady-state response for a coupled structure-acoustic-cavity systme has been investigated by numerical technique using a directly coupled finite element method(FEM) and Boundary Element Method(BEM) model. The Laplace tranformed matrix equations for the structure and the acoustic cavity are coupled directly satisfying the necessary equilibrium and compatibility conditions. The coupled FEM-BEM code is verified by comparing its prediction for an example with known analytical, numerical and experimental results. The example involves a coupled structure-acoustic-cavity system which is a box-type cavity with one end as experimentally excited pinned-pinned plate.

• International Journal of Safety
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• 제7권1호
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• pp.5-9
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• 2008

For the purpose of controlling the coupling between the car body panels and passenger compartment, experimental investigation of an acoustic cavity with an air gap is carried out to reveal how the air gap influences the acoustic modal characteristics of the cavity. The acoustic modal characteristics of the cavity is closely related with the booming noise. The experimental results show that a very small air gap can change the acoustic modal characteristics of the cavity and, as a result, the air gap can be an important factor in controlling the booming noise for comfortable and safe passenger compartment.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1993년도 학술논문발표회 논문집 제12권 1호
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• pp.17-20
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• 1993

The acoustic mode of a perforated tube muffler was investigated both theoretically and experimentally to explain the cavity-tones induced by through-flow. The cutoff frequencies for the axisymmetric modes were obtained and confirmed experimentally. It was found that the cutoff frequencies are decreased significantly by the perforated tube. The onset frequencies of the cavity-tones were compared with the cutoff frequencies of the acoustic mode and it was found that the cavity-tones are induced by the radial acoustic modes and their frequency stages are coincident with the discrete cutoff frequencies.