• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.34 no.1
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• pp.38-43
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• 2014

An experimental method based on flexural wave propagation is proposed for identification of structural damage in rail fastening systems. The vibration of a rail clamped and supported by viscoelastic pads is significantly influenced by dynamic support properties. Formation of a defect in the rail fastening system induces changes in the flexural wave propagation characteristics owning to the discontinuity in the structural properties. In this study, frequency-dependent support stiffness was measured to monitor this change by a transfer function method. The sensitivity of wave propagation on the defect was measured from the potential energy stored in a continuously supported rail. Further, the damage index was defined as a correlation coefficient between the change in the support stiffness and the sensitivity. The defect location was identified from the calculated damage index.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.30 no.7
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• pp.361-367
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• 2011

Propagating waves (flexural, longitudinal and shear waves) travelling with constant amplitudes and evanescent waves decaying exponentially are generated on a cylindrical shell. Evanescent waves are generally generated in the vicinity of an vibration excitation point and near ends of the shell. But the evanescent waves can generates strong axial vibration at the ends of the cylindrical shell. The strong end axial vibration due to those evanescent waves has been observed in an author's previous paper dealing with measurements of the in-plane axial vibration of a finite cylindrical shell. In this paper the strong end axial vibration due to the evanescent waves has been theoretically analyzed. In order to analyze the vibration of the cylindrical shell, wave propagation approach has been implemented. Comparison between theoretical and experimental results for the axial vibration of the shell showed that the strong evanescent wave can be generated due to mode conversion (conversion from flexural wave to evanescent wave) at the ends of cylindrical shell. It also showed that the evanescent wave can generate the strong axial vibration near the ends of the cylindrical shell and that it can have effect even on 1/3 of the total length of the shell.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.10a
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• pp.126-131
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• 1994

본 연구에서는 굽힘파(bending wave)의 전달만 고려하였는데 실제로는 보 및 비틀림 모드도 존재하나 고주파수 대역에서는 굽힘모드가 지배적이며 소음의 발생도 굽힘모드에 의해 주로 발생하므로 보 및 비틀림모드의 생략이 큰 오차를 가져오지는 않는다. 테스트 모델에 대해 실험을 수행하여 결과를 비교하였다. 또한 구조물의 고주파수 진동소음 해석방법으로 널리 쓰이는 통계적 에너지 해석법(SEA)을 이용한 결과와 비교하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.24 no.8 s.179
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• pp.1923-1930
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• 2000

A bar with periodically nonuniform material properties is selected as a one-dimensional model of a flat-panel speaker. This paper describes a theoretical approach to the bending waves propagating i n the nonuniform bar. The phase speed of the wave is obtained using perturbation techniques for small amplitude, sinusoidal modulation of the flexural rigidity and mass density. It is shown that the wave speed is decreased due to the nonuniformity of the material properties by the amount proportional to the square of the modulation amplitude. The resonance occurring when the wavelength is half of the period of the material properties is analyzed by the method of multiple scales. It is also shown that the wave speed at the resonance mode is decreased by the amount proportional to the modulation amplitude but the wave of this mode does not propagate far enough due to attenuation.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.17 no.6
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• pp.74-78
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• 1998

보로 이루어진 복합구조물의 진동 에너지밀도와 파워를 구하기 위하여 파워흐름해 석법을 수행하였다. 복합구조물인 연성보에서는 구조 연결점에서의 파동변환에 따라 굽힘파, 종파, 비틀림파가 존재한다. 구조연결점에서 파동들의 파워투과와 반사를 고려하기 위해서는 파동전달법을 도입하였다. 이러한 파워흐름해석법을 이용하여 연성보에서 발생하는 열러 특 성의 파동들이 전달하는 에너지밀도와 파워의 공간적 분포 값을 엄밀해와 비교하였다. 결과 로써 파워흐름해석법은 고주파수영역에서 진동하는 연성보의 진동에너지와 파워의 공간적 분포를 예측하기 위해서 유용하게 사용될 수 있음을 보였다. 또한 파워흐름해석법의 중주파 수 영역에서의 적용 가능성에 대해 검토하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.04a
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• pp.313-317
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• 1995

최근 환경오염이 심각한 사회문제로 대두됨에 따라 환경오염원을 제거하기 위한 여러 가지의 집진장치가 개발되고 있는데 화력발전소에서는 건식정전집진장치(dry electrostatic precipitator)를 이용하고 있다. 건식정전집진장치는 햄머(hammer) 방식의 충격장치를 설치하여 집진극과 방전극에 충격을 가함으로써 충격력을 극대화시키고 높은 분진박리 효과를 꾀하고 있는데 환경오염원이 되고 있는 집진판의 분진의 분리율을 높이기 위해서는 집진판의 전체 영역에서 분진을 동일하게 떨어뜨릴 수 있는 충격장치가 설계되어야 하는데, 이를 위해서는 충격하중에 따른 집진판의 진동 형태를 정확하게 분석하여야 한다. 본 연구에서는 집진판의 충격하중에 따른 진동의 형태를 분석하기 위해 펄스 레이저를 이용한 2중 노출 홀로그래피 시스템을 구성하였다. 홀로그래픽 간섭계는 이미 오래 전에 개발된 레이저 응용 계측기법으로서 주로 정현적인 진동을 하는 진동체의 진동 현상을 연구하는 데에 많이 사용되어 왔는데 그 기술 개발은 상당한 수준에 있다. 그러나 종래의 기술들은 주로 헬륨-네온(He-Ne)레이저와 같은 연속 레이저(continuous wave laser)를 이용한 기술들인데 최근에는 루비(ruby) 레이저와 같은 펄스 레이저 (pulse laser)를 이용한 기술이 많이 응용되고 있다. 이 펄스 레이저 홀로그래픽 간섭계를 Gottenberg는 응력파에 의해서 발생된 변형을 측정하기 위해 사용하였고 Aprahamian등은 보(beam)와 평판의 굽힘파(bending wave)의 전파 특성 연구에 이용하였다. 그 실험적 결과는 수치적 해석 결과와 비교되어 매우 좋은 일치성을 보였는데 이러한 펄스 레이져 홀로그래픽 간섭계 기법의 주요 장점은 어떠한 특정한 순간에 관찰하고자 하는 시험편의 전체 영역의 파동 전파 형상을 관찰할 수 있다는 것이다. 따라서 본 연구에서는 펄스 레이저를 응용한 2중 노출 홀로그래피법(double exposure holography method)을 이용해서 집진판에 충격하중이 가해졌을 때 발생하는 진동이 발생과 전파 특성을 충격하중의 방향에 따라서 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2009.10a
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• pp.282-287
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• 2009

본 논문에서는 사각판이 고정단을 경계조건으로 가진 상태에서 충격력을 받았을 때의 굽힘파 전파와 이에 의한 음향 방사가 특정 공간에서 이루는 음장을 유한 차분 시간 영역법을 이용하여 예측하였다. 이와 같은 시도는 향후 구조물에서의 진동과 음장 사이의 관계를 해석하는데 도움이 될 수 있을 것이다. 대상 시뮬레이션 모델은 한 쪽 끝이 철판으로 이루어진 직육면체의 공간이며 예측 결과를 실험값과 비교하였다. 예측 결과는 대체로 파형과 그 특성이 실험값과 잘 일치하였으나, 감쇠 알고리즘을 주파수 대역에 따라 달리 적용하지 못하였고, 사각 평판에서 충격력의 적용 범위가 모호하여, 파형의 크기에 차이가 있었다.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2000.04a
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• pp.573-578
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• 2000

A bar with periodically nonuniform material properties is selected as a one-dimensional model of a flat-panel speaker. This paper describes a theoretical approach to the bending waves propagating in the nonuniform bar. The phase speed of the wave is obtained using perturbation techniques for small amplitude, sinusoidal modulation of the flexural rigidity and mass density. It is shown that the wave speed is decreased due to the nonuniformity of the material properties by the amount proportional to the square of the modulation amplitude.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.36 no.11
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• pp.1094-1103
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• 2008

A fuel specific detonation wave in a pipe propagates with a predictable wave velocity. This internal detonation wave speed determines the level of flexural wave excitation of pipes and the possibility of resonant response leading to a large displacement. In this paper, we present particular solutions of displacements and the resonance conditions for internally loaded pipe structures. These analytical results are compared to numerical simulations obtained using a hydrocode(multi-material blast wave analysis tool). We expect to identify potential explosion hazards in the general power industries.