• 제목/요약/키워드: acoustic energy

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음향방출을 이용한 유리의 비커스 압입 균열 특성 (Characteristics of Cracks under Vickers Indentation in Glass Using Acoustic Emission)

  • 박혜연;이종규;박흥일;이병우
    • 동력기계공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.72-77
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    • 2012
  • Acoustic emission (AE) is known to be sensitive to fracture process and so it was expected that AE data may propose as a means of monitoring the fracture information. The aim of this study is to analyze the characteristic of AE signal emitted from glass during Vickers indentation. To observe AE characteristics by surface effect, both glass and coating glass were studied. During Vickers indentation loading, AE signal resulted from penny-like crack is detected. During Vickers indentation unloading, AE signal resulted from both radial/median crack and lateral crack is detected. In case of indentation on glass, the emission energy(${\epsilon}$) is found to be approximately proportional to the fourth power of the crack length. In case of indentation on coating glass, the emission energy(${\epsilon}$) is approximately proportional to the crack length.

Resolution Enhancement of Scanning Tomographic Acoustic Microscope System

  • Ko, Daesik
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제15권1E호
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    • pp.70-76
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    • 1996
  • We proposed to use shear waves instead of longitudinal waves in a STAM (scanning tomographic acoustic microscope system) in which the specimens are solid. For any specimen with a shear modulus, mode conversion will take place at the water-solid interface. Some of the energy of the insonifying longitudinal waves in the water will convert to shear wave energy within the specimen. The shear wave energy is detectable and can be used for tomographic reconstruction. The resolution limitation of STAM depends on the available angular view and the acoustic wavelength. While wave transmission in most solid specimens is limited to about 20°for longitudinal waves, we show that it is about twice that high for shear waves. Since the wavelength of the shear wave is shorter than that of the longitudinal wave, we are able to achieve the high resolution. In order to compare the operation of a shear-wave STAM with that of the conventional longitudinal-wave STAM we have simulated tomographic reconstruction for each. Our simulation results with aluminum specimen and back-and-forth propagation algorithm showed resolution of a shear-wave STAM is better than that of a longitudinal-wave STAM.

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개구부로 연결된 3중 커플룸의 음향특성 (Acoustic Properties of Three-room Coupled System by Connected Two Apertures)

  • 나혜중;임병덕
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제26권3호
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    • pp.340-349
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    • 2016
  • A coupled room system consists of adjacent rooms and apertures where the sound energy is exchanged between the two rooms. Acoustically, a coupled room system shows a non-exponential decay profile. Most of the related researches have been to analyze the acoustic properties of two-room coupled system so far whereas three-room coupled system were seldom studied. In this regard, this paper aims to analyse the distribution of sound pressure level, sound decay curve of three-room coupled system and sound energy flow between them by using the acoustic diffusion model and to further verify them through experiments. Firstly, the sound pressure level distribution and mean sound pressure level in the steady-state condition are analyzed at various frequencies and source locations. Good agreements are observed in both experiments and analysis results. Secondly, two double slope effect quantifiers of sound attenuation, LDT/EDT and LDT/T10 are compared at various frequencies and for different source locations. The result indicates that LDT/T10, less affected by the early reflection patterns than LDT/EDT, is more suitable to the analysis and experiments of a multi-slope sound decay curve. Lastly, the sound energy flow in each room is analyzed based on the acoustic diffusion model. After the early decay stage, the sound energy is observed to flow from the room with a long reverberation time to the room with a short one.

열음향 냉동기의 설계 및 개발 : I. 내부공간의 음향해석 및 에너지 변환 예측 (Design and Development of Thermoacoustic Rdfrierator : I. Acoustic Analysis of Resonator and Prediction of Energy Conversion)

  • 박철민;이정권
    • 한국음향학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.44-52
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    • 1996
  • 열음향 냉동기의 설계시 요구되는 냉동기의 내부음장 특성을 예측하기 위해, 냉동기를 이루는 공명기 구조 및 선형화된 스피커의 모델에 대행 전달행렬기법을 이용하여 해석을 수행하였다. 여러 가지 기본 음향요소들의 전달행렬을 이용하여 공명기를 음향학적 요소들로 분해하고, 스피커의 선형화된 동특성 방정식과 함께 해석함으로써 음향요소들이 직렬로 배열되어 있는 공명기에 대한 음향특성을 얻어 내었다. 또한, 열음향 냉동기의 개발에 있어서 중요한 목표중 하나인 모세관 스택에서의 온도차이를 에너지 방정식을 이용하여 수치적으로 예측하였다. 한 개의 모세관 기공내에서의 음향일의 흐름, 열음향 흐름, 단위 길이당 에너지 손실 등을 단면변화함수를 이용해 표시한 후, 전체 스택에서의 에너지 흐름과 열평형을 고려하였다. 전체 스택에서의 에너지 흐름에 관한 식에 대하여, 내부음장 예측에 의해 구한 물리량을 이용하여, 수치적인 반복계산을 수행함으로써 온도비 및 성적계수를 예측할 수 있었다. 실제 설계된 공명기의 음향 특성의 해석결과가 실험과 잘 일치함을 관찰한 후, Hofler의 열음향냉동기에 대한 열음향 해석을 수행하여 실험결과와 잘 부합됨을 확인할 수 있었다.

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엔트로피 모드에 의한 비선형 불안정 파동 (Nonlinearly Unstable Waves Dominated by Entropy Mode)

  • 윤웅섭
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.99-109
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    • 1999
  • 자동차, 항공기 혹은 로켓엔진 유동장의 불안정 파동은 음향모드와 와류모드 및 엔트로피 모드에 의해 복합적으로 발생한다. 본 연구에서는 이들 모드를 모두 포함하는 불안정 해석이론을 바탕으로 고체추진 로켓엔진 연소실의 내부유동을 대상으로 불안정 파동 증폭요인에 의한 영향을 고찰하였다. 연구결과 불안정 에너지 증폭계수의 증가에 따라 에너지 증폭율 관련변수들이 증가하며 에너지 증폭율 관련변수들은 층류보다 난류에서 더 크게 나타났다. 또한 고온의 측면-연소 로켓의 불안정 파동은 엔트로피 모드에 의해 지배되며 와류모드에 다소간 영향을 받고 음향모드에는 거의 영향을 받지 않았다.

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다목적 실용위성 2호 구조-열모델의 음향 환경 시험 (High Intensity Acoustic Test for KOMPSAT-2 STM)

  • 김홍배;문상무;김영기;우성현;이상설;김성훈
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.862-866
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    • 2002
  • High intensity vibro-acoustic testing is the appropriate method for flight qualification testing of space flight vehicle which must ensure the acoustic environment of launch. To qualify vibro-acoustic environment during its flight, High Intensity Acoustic Test was performed for KOMPSAT-2(Korea Multi-Purpose SATellite) STM(Structural Thermal Model). This paper presents the detailed description on the high intensity acoustic test for KOMPSAT-2. Additionally the test results was compared with the analysis ones, which were estimated with 3-D SEA(Statistical Energy Analysis) model.

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파워흐름유한요소법을 이용한 진동음향 연성해석 연구 (Research on Vibro-acoustic Coupled Analysis using Power Flow Finite Element Method)

  • 김성희;권현웅;홍석윤
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2006년도 추계학술대회논문집
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    • pp.767-770
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    • 2006
  • To predict vibrational energy density of simple structural-acoustic coupled systems in medium-to-high frequency ranges, Power Flow Finite Element Method(PFFEM) is used, and PFFEM sofiware, PFADS has been developed for the vibration predictions and analysis of coupled system structures in medium-to-high frequency ranges. However, it needs to consider vibro-acoustic coupled analysis to get more accurate results. Prior to implement vibro-acoustic coupled analysis functions in PFADS, research on vibro-acoustic coupled analysis using PFFEH is performed for simple models. These predictions include the indirect transmission path associated, and also the direct transmission path, and the formulation is extended to structural system model by using appropriate modifications to structural-acoustic and acoustic-acoustic joint matrices. Concerning the waves in plate and acoustic, it is possible to calculate the structural-acoustic full matrix of a model using PFFEM, and the formulations developed are implemented for two rooms surrounded by plates.

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탄도형 충격파 치료기의 음향 출력 시험을 위한 Dry Test Bench의 신뢰성 및 유용성 (Reliability and utility of a Dry Test Bench for testing the acoustic output from a ballistic shock wave therapeutic device)

  • 전성중;이민영;권오빈;김종민;최민주
    • 한국음향학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.589-600
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    • 2022
  • 탄도형 체외 충격파 치료기의 출력 에너지를 측정하는 Dry Test Bench(DTB)의 신뢰성을 검증하기 위해, 상용 탄도형 충격파 치료기에 대해 Laser Doppler Vibrometer(LDV)로 측정된 충격파의 음향 에너지와 비교했다. 실험 결과, DTB로 측정된 역학적 에너지는, 동일한 출력 설정에서, 5 % 이내의 변동성을 보이며, 치료기의 전 출력 설정 범위에서 LDV로 측정된 충격파의 음향 에너지와 선형적인 상관성(adj. R2 = 0.991)을 확인했다. 두 측정 방법의 상관성과, LDV을 이용하여 공기 및 수중에서 측정된 충격파 음향 에너지의 상관성(adj. R2 = 0.995)을 통합하면, DTB 측정으로부터 수중에서 발생된 충격파의 energy flux density를 평균 7.85 % 오차로 추정된다. DTB는 치료기의 출력에너지에 대한 정보만 제공하기 때문에, IEC61846 및 IEC63045에서 요구하는 다양한 충격파의 음향 출력을 시험하는 도구로 적합하지 않다. 그러나 측정 원리가 단순하고 사용이 용이한 DTB는 제조사 및 사용자가 탄도형 Extracorporeal Shock Wave Therapy(ESWT) 치료기의 성능을 관리하는 목적으로 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

FE-SEA 하이브리드 기법을 이용한 비행 중 발사체 페어링 내부 음향하중 저감에 관한 연구 (A study on in-flight acoustic load reduction in launch vehicle fairing by FE-SEA hybrid method)

  • 최인정;박서룡;이수갑
    • 한국음향학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.351-363
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    • 2020
  • 발사체는 비행 중 공기역학적 현상에 기인하는 음향하중의 영향을 받는데, 특별히 천음속 영역에서 그 영향이 증가된다. 음향하중으로 인한 페어링 내부 소음진동은 탑재물의 오작동을 유발할 수 있어 이를 예측하고 저감하는 과정이 필수적이다. 본 연구에서는 발사체 외부에 작용하는 공기역학적 음향하중에 의한 페어링 내부 음향 진동환경을 예측하고, 음향 블랭킷과 헬름홀츠 공명기를 이용하여 소음저감 설계를 구현하는 프로세스를 개발하였다. 음향하중 예측은 Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS) 유동해석 결과와 난류 경계층 내부 압력섭동에 관한 준 경험식을 이용하였고, 음향진동 연성해석은 ANSYS APDL과 VA One SEA의 Finite Element Statistical Energy Analysis(FE-SEA) 하이브리드 해법을 이용하였다. 개발된 절차를 천음속 해머 헤드형 발사체에 적용하여 음향하중 저감효과를 확인하고 개발된 절차의 유효성을 검증하였다. 본 연구에서 개발된 절차는 타당한 수준의 정확도로 신속한 결과를 얻을 수 있어 발사체 초기설계 단계에 유용하게 쓰일 수 있을 것으로 예상된다.