Underwater vehicles such as UUVs (Unmanned Underwater Vehicles) and ROVs (Remotely Operated Vehicles) use sonar to detect their underwater environment or other underwater vehicles. The underwater vehicles designed recently have an electrical power system with high rotational speed. This system can generate high frequency vibrations above 10 kHz, and these vibrations can cause bad (negative) effects on the performance of the sonar. In many previous investigations, numerical analyses have been used for high frequency vibration problems. In this study, an experimental analysis was carried out, and a circular cylindrical shell was considered as the hull structure of an underwater vehicle. Frequency transfer functions for the circular cylindrical shell were identified using an experimental vibration analysis in the air and in a fully-submerged condition. We compare the frequency transfer functions in the air and water to obtain hydro-elastic effects. It is found that the dynamic characteristics of the circular cylindrical shell are changed by varying the response position.
MD Saiful Islam;Mi-Jin Kim;Kyo-Mun Ku;Hyo-Young Kim;Kihyun Kim
마이크로전자및패키징학회지
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제31권2호
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pp.45-53
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2024
The maintenance of semiconductor equipment is crucial for the continuous growth of the semiconductor market. System management is imperative given the anticipated increase in the capacity and complexity of industrial equipment. Ensuring optimal operation of manufacturing processes is essential to maintaining a steady supply of numerous parts. Particularly, monitoring the status of substrate transfer robots, which play a central role in these processes, is crucial. Diagnosing failures of their major components is vital for preventive maintenance. Fault diagnosis methods can be broadly categorized into physics-based and data-driven approaches. This study focuses on data-driven fault diagnosis methods due to the limitations of physics-based approaches. We propose a methodology for data acquisition and preprocessing for robot fault diagnosis. Data is gathered from vibration sensors, and the data preprocessing method is applied to the vibration signals. Subsequently, the dataset is trained using Gradient Tree-based XGBoost machine learning classification algorithms. The effectiveness of the proposed model is validated through performance evaluation metrics, including accuracy, F1 score, and confusion matrix. The XGBoost classifiers achieve an accuracy of approximately 92.76% and an equivalent F1 score. ROC curves indicate exceptional performance in class discrimination, with 100% discrimination for the normal class and 98% discrimination for abnormal classes.
With the automation of production lines in the manufacturing industry, the importance of real-time fault diagnosis of facility is increasing. In this paper, we propose a fault diagnosis algorithm of LM (Linear Motion)-guide based on deep learning using vibration signals. Generally, in order to guarantee the performance of the deep learning, it is necessary to have a sufficient amount of data, but in a manufacturing industry, it is often difficult to obtain enough data due to physical and time constraints. To solve this problem, we propose a convolutional neural networks (CNN) model based on transfer learning. In addition, the spectrogram image is input to the CNN to reflect the frequency characteristic of the vibration signals with time. The performance of fault diagnosis according to various load condition and transfer learning method was compared and evaluated by experiments. The results showed that the proposed algorithm exhibited an excellent performance.
Several tests are performed to evaluate road booming noise. Baseline test delivers the information of road noise characteristics. Coupling effect between structure and acoustics is obtained from the mode shapes and the natural frequencies by the modal test. Equivalent stiffness at joint areas between chassis and car-body system can be determined by the input point inertance test. Noise sensitivity of body mounting point of a chassis part can be obtained from the noise transfer function test with input point inertance test. Operational deflection shape makes us analyze the actual vibration modes of the chassis system under actual loading and find noise sources very easily. finally, the transfer function analysis is used to identify noise paths through the chassis system. However, all of the tests above mentioned must be performed to evaluate road booming noise. The objectives and the procedures of the tests are described in this paper. Also, the guideline for efficient road noise evaluation test can be found.
Transfer Path Analysis (TPA) is commonly used, by car makers and parts suppliers, analysis process to root the cause of NVH problems. In general, TPA is an analyzing technique to find the contributing factors of noise/vibration problems, and their transfer path in vehicle. However, not only TPA is used to analyze the source of NVH problems but also is used to predict NVH performance prior to the proto vehicle, or to set the development target for next new vehicle. Automotive parts manufacturing companies have to set NVH performance target when developing new systems just as car makers have NVH target set for new vehicle. Nevertheless, most of components are currently being developed based on subjective evaluation without an objective target. To judge the suitability of using TPA to set NVH target of electric parking brake, this research analyzed the transfer path by setting them in two points of view; Chassis Module and Electric Parking Brake, and comparing the measured value and calculated value. From this result, NVH target of electric parking brake will be approached in level of vehicle, system and component.
본 연구에서는 구속된 다물체계의 비선형 운동방정식으로부터 QR분해법을 이용하여 선형 운동방정식을 유도하는 방법을 제시하였다. 다물체계의 선형 진동 방정식을 철도차량 대차에 적용하여 대차의 고유 진동모드를 구하고 레일의 변위 입력에 대한 대차프레임의 전달 함수를 구하여 대차의 진동 특성을 분석하였다. 대차의 고유 모드는 35Hz이하에서 나타났고 198Hz이상에서 국부모드가 계산되었다. 대차 프레임의 수직변위 전달함수는 수직변위 모드와 피치 모드가 속도에 영향을 받기 때문에 속도에 따라 변화하는 것으로 나타났다. 횡방향 전달함수는 매우 작게 나타났으며 전후방향 전달함수는 속도에 관계없이 전후방향 변위 모드가 주로 가진되는 것으로 나타났다.
In this paper, the experimental study on the identification of noise sources and noise transmission paths was carried out for the cabin noise control of construction equipment. In order to investigate noise and vibration characteristics of cabin structure, sound absorption, transmission, and radiation tests were performed using cabin assembly models. The noise/vibration source levels were obtained from the real cabins of wheel loader and excavator. Using transfer functions of cabins and real cabins' source data, cabin noise was decomposed into airborne and structureborne noise transmissions. Finally noise sources and major transmission paths were successfully identified for wheel loader and excavator's cabins.
This paper aims for proposed the deflection limit on vibration serviceability of high-speed railway bridges considering passenger's comfort when a train passes a railway bridge. The vertical acceleration signals of passenger cars obtained from test were compared with them from the bridge-train transfer function by riding KTX. The deflections by KTX of seven high speed railway bridges were assumed as sine and haversine wave. The deflection limit on vibration serviceability of high-speed railway bridges considering passenger's comfort when a train passes a railway bridge duration can be expanded using bridge-train transfer function and bridge comfort limit considering serviceability due to bridge vibration. And it was compared to other allowable deflection limits of railway bridge design specifications.
This paper investigates the filtered velocity feedback(FVF) controller for the reduction of the acoustic power radiated from a clamped beam. The instability problem due to the non-collocated sensor/actuator configuration when using PZT actuator should be sorted out. The roll-off property of the FVF controller at high frequency helps to alleviate the instability. The dynamics of clamped beams under forces and moments pair and the FVF controller are first formulated. The formulation of the sound radiated power is followed. The open loop transfer function(OLTF) synthesized with 100 modes is used to determine the stability of the control system. The control performance is finally estimated. The levels of the vibration and the sound radiated power are reduced in the wide bandbelow the tuning mode of the FVF controller.
In this paper, the vibrations of floor systems of which buildings are under construction are studied by experimental and analysis method. The first step is to measure the operational response data and FRF at the supporting points of the utility and the second step is to calculate the dynamic load by TPA Method which provided by LMS VirtualLab System Analysis Module. The dynamics we used to identify is expressed by below equation; $$\{F_{oper}\}=[H]^{-1}\;{\cdot}\;\{{.. \atop x_{oper}}\}$$ Where, H(Transfer function between position of the force and response) and x(response) are measured by vibration test.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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