• The Journal of the Acoustical Society of Korea
• /
• v.19 no.4
• /
• pp.107-114
• /
• 2000

This work is aimed to develop a new type of the Push-Pull ultrasonic transducer that can provide higher sound pressure level and simpler internal structure than conventional types. The driving part of the newly designed transducer is positioned in the middle of the cylinder, and its optimum geometry is determined by using the FEM package, ANSYS. Through FEM model analysis, the effects of all of its geometrical variables such as transducer length, transducer radius, and the edge shape of the end cap have been examined, and the results have led to the optimum geometry. The newly designed transducer has been found to give better performance than that of traditional ones.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
• /
• autumn
• /
• pp.359-362
• /
• 2004

수중에서 사용되는 음향변환기의 성능은 사용환경 뿐만 아니라 많은 설계변수들의 조합에 의해 결정되며, 이들 설계변수들의 영향은 서로 선형 독립적이지 않은 경우가 대부분이다. 따라서 음향변환기의 최적성능을 구현하기 위해서는 각 설계변수들의 개별영향 뿐만 아니라 강호작용에 의한 영향을 동시에 고려하여야 한다. 본 연구에서는 tonpilz 변환기에 대하여 유한 요소 해석을 통하여 설계변수들이 중심 주파수, 대역폭, 음압 및 충격력에 미치는 영향을 파악하였고, 그 결과들의 통계적 다중 회귀분석을 통하여 중심 주파수 대역폭 음압 및 충격력을 이들 설계변수들의 함수로 도출하였다. 나아가 제한 최적화 기법을 이용하여 주어진 사용 환경에서 동작하면서 최대 음압을 구현할 수 있는 변환기의 최적 구조를 자동으로 결정할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 최적화 프로그램은 다중 설계변수들의 상호효과를 충분히 반영할 수 있으며, 유사한 기능의 여타 음향변환기 설계에 직접 응용이 가능할 것이다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.49 no.8
• /
• pp.699-708
• /
• 2021

In this paper, the aerodynamic and aeroacoustic characteristics that vary depending on the rotation axial distance between the upper and lower rotor, which is one of the design parameters of the coaxial rotor, is analyzed in the hovering condition using the computational fluid dynamics. Aerodynamic analysis using the Reynolds Averaged Navier Stokes equation and the aeroacoustic analysis using the Ffowcs Williams ans Hawkings equation is performed and the results were compared. The upper and lower rotor of the coaxial rotor have different phase angle which changes periodically by rotation and have unsteady characteristics. As the distance between the upper and lower rotors increased, the aerodynamic efficiency of the thrust and the torque was increased as the flow interaction decreased. In the aeroacoustic viewpoint, the noise characteristics radiated in the direction of the rotational plane showed little effect by axis spacing. In the vertical downward direction of the axis increased, the SPL maintains its size as the frequency increases, which affects the increase in the OASPL. As the axial distance of the coaxial rotor increased, the noise characteristics of a coaxial rotor were similar with the single rotor and the SPL decreased significantly.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
• /
• 2000.06a
• /
• pp.340-345
• /
• 2000

진동하는 구조물의 음향 방사 예측에는 키르히호프-헬름홀쯔 적분 방정식에 근본을 둔 경계 요소 해석이 널리 사용된다. 이 경계 요소 해석은 익히 알고 있듯이 구조물의 동적 거동이 정량적으로 표현될 수 있는 경우는 매우 높은 정확도의 예측 결과를 제공한다. 그러나 실제 현상에서 접할 수 있는 복잡한 구조물의 음향 방사 예측에는 많은 변수들로 인해 예측의 정확도가 감소됨은 확실하다. 다른 방법으로는 실험을 통한 임의의 음장 예측 방법인 근음장 음향 홀로그래피(nearfield acoustical holography) 방법을 들 수 있다. 이 방법은 실제로 발생되는 음향 방사로부터 마이크로폰을 이용하여 홀로그램면의 음압 또는 속도를 측정하고 키르히호프-헬름홀쯔 적분 방정식에 적용하여 임의의 홀로그램면에 투사(mapping)시켜 음장을 예측하는 방법이다. 근음장 음향 홀로그래피는 탁월한 정확성을 갖고 있으나, 측정의 복잡성과 홀로그램면을 형성하기 위한 많은 이산점(절점)의 필요성 등의 단점을 갖고 있다. 본 논문에서는 또 다른 음장 예측 방법인 실험의 장점과 유한 요소 해석의 장정을 복합시킨 모드 확장 방법(modal expansion method)을 사용하여 단순 구조물인 평판의 진동에 의한 음장을 예측해 보았다. 모드 확장 방법은 구조물의 동적 거동은 모드의 선형 조합으로 표현될 수 있다는 것에 그 원리를 둔다. 본 논문은 단순 평판을 대상으로 유한 요소 해석으로 구한 모드 정보와 실험에 의해 얻은 입의 가진 주파수에 대한 진동 표면의 속도 분포를 조합하여 속도 경계 조건을 구성, 경계 요소 해석으로 음장 예측을 수행하였으며 모드 확장 방법을 사용함에 있어 고려해야할 몇 가지 사항에 대해 다루었다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
• /
• 1997.04a
• /
• pp.649-655
• /
• 1997

본 논문은 항공기의 외부소음 중 엔진에 의한 소음의 전방으로의 방사에 대한 연구이다. 우선 엔진소음의 소음원을 살펴보고 주된 소음원인 압축기/팬 소음을 Tyler & Sofrin의 논문에 의해서 모델한 후 FEM을 이용하여 내부 음원에 의한 외부의 방사음압을 해석하였다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
• /
• spring
• /
• pp.163-166
• /
• 2004

표면 반사파가 존재하는 무향수조 내에서 근접 음향 홀로그래피의 적용 가능성을 살펴보기 위하여 여러 변수의 변화에 따른 음장 예측 수치해석을 수행하였다. 수직 배열 센서 및 수평 배열 센서를 이용하는 경우에 대해 해석하였으며 수직 배열센서를 이용하여 한 면에서 측정하는 경우 표면 반사파에 의한 영향은 무시할 만큼 작은 것을 확인하였다. 수평 배열센서를 이용하는 경우에는 표면 반사파의 영향이 상대적으로 크게 나타나 반사파를 고려하기 위해 두개의 측정면에서의 음압값이 필요하며 직접파와 반사파를 모두 고려하는 경우 음압 예측치의 오차가 적게 나타남을 알 수 있었다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
• /
• v.7 no.4
• /
• pp.22-30
• /
• 1988

In this paper, the sound radiation from a clamped circular plate in an infinite baffle is calculated by using the FFT technique. The radiated sound fields are obtained by two-dimensional fast Fourier transform method is the spatial domain instead of a direct numerical evaluation of Rayleigh integral for economy of the computation time. The computation time is consumed at least by 1/200 times of the direct numerical evaluation on the Rayleigh integral in acoustic fields. The FFT method can be applicable to any shaped geometry as well as circular plate. The FFT solution could be very powerful in predicting the near and far fields of complex structures.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
• /
• v.16 no.9
• /
• pp.1615-1626
• /
• 1992

In this study, vibrations and resulting acoustic radiations from an elastic beam impacted by a steel ball were studied theoretically and experimentally. First the transverse vibrations of free-free elastic beams are analysed with modal analysis technique. The impact forces are modeled with the Hertz's theory and the contanct duration is compared with the measured values. Also the calculated beam vibrations are verified with the experimental results. Then the acoustic radiations due to the beam vibration are studied numberically and experimentally. The acousticpressure is calculated assuming the beam has an elliptical cross-section. The predicted acoustic pressure is compared with the measured value. It was found that both the predicted beamvibrations using the Hertz's theory and the estimated acoustic pressure under the assumption of an elliptical cross- section are in very good agreements with the measured values.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
• /
• 1994.04a
• /
• pp.167-171
• /
• 1994

본 연구에서는 차폐구조 내부에 위치한 소음원의 체적이 비교적 큰 근접 음향 차폐구조로 취급하여, 구조 내부의 공간적 음장분포해석(spatial sound distribution analysis)은 하지 않고 단지 소음원의 표면과 차폐 벽면 간의 공기층에 의한 간섭 영향을 고려하면서, 차폐로 인한 음압의 상승(build up)효과를 고려하여, 직육면체의 형상을 가지는 차폐구조에 부착되는 각각의 벽면들의 음향 삽입손실(Insertion Loss, IL) 특성을 전달매트릭스 기법(Transfer Matrix Analysis, TMA)을 이용하여 해석하였으며, 이러한 벽면들에 대한 이론 해석의 결과로 제작된 벽면들의 음향차폐특성을 시험을 통해 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
• /
• 1995.04a
• /
• pp.202-207
• /
• 1995

BAZOOKA SPEAKER에 대한 음향특성연구와 중저음 특성강화를 위한 설계인자 변경해석을 위하여 유한요소법과 경계요소법을 사용한 수치해석을 수행하였고, 그 해석결과의 검증과 흡음물성치 산출을 위하여 음향측정실험, 구조물의 동특성실험등을 실시하였다. 연구결과, 내부공간의 음향모드특성, 외부음장에서의 주파수응답특성, 방사패턴, 그리고 음압의 공간 분포특성과 구조물의 동특성을 명확히 규명하였고, 각 음향설계인자 변경에 따른 음향특성을 예측하여 중저음특성강화를 위한 방안을 수립하였다.