• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2002.04a
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• pp.4-5
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• 2002

로켓 엔진의 개발에 있어 성능과 수명(life time)에 가장 문제가 되는 것은 연소 안정성에 있다. 일반적으로 연소 불안정을 야기시키는 것은 3가지로서 축방향(longitudinal), 반경방향(radial)과 접선방향(longitudinal) 모드(mode)가 있다. 이와 같은 모드를 제어하는 방법에는 수동적 제어방법으로 음향공(acoustic cavity)과 배플(baffle)이 있으며, 음향공은 모드에 관계없이 특정한 주파수에 맞추어 체적을 조절하여 음향파(acoustic wave)를 감쇄시키는 것이고 배플은 주파수에 관계없이 접선방향 모드를 제어하는 것이 기본 목적이나 허브(hub)를 설치하여 반경방향 모드까지 제어할 수 있다. 음향공은 엔진의 성능 또는 연소장에는 영향을 주지 않고 작동하는 반면, 배플은 초기 엔진설계를 할 때 고려하지 않으면 후에 배플을 장착하였을 때는 초기 설계의 제한 때문에 장착의 어려움과 성능 및 연소장에 영향을 미쳐 원하지 않는 엔진의 시험 결과를 야기할 수 있다. 본 연구에서는 KSR-III와 동일한 조건의 연소기에서 다양한 배플을 장착하였을 경우에 대하여 성능과 연소장에 대하여 예측하였다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• 1998.06c
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• pp.299-302
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• 1998

가야금과 바이올린의 소리 발생 특성을 이해하기 위하여 모드해석을 수행하였다. 바이올린과 가야금은 크게 현과 몸체 그리고 이 둘을 연결하는 부분으로 구성되어 있다. 소리는 이들의 유기적인 관계로부터 발생된다. 실험을 통해 살펴본 결과, 저주파 대역에서 바이올린의 진동은 크게 앞, 뒷판의 진동, 몸체와 목 부분 사이의 비틀림 진동, 바이올린 전체가 하나의 보처럼 진동하는 현상으로 나누어 볼 수 있었다. 가야금 상판의 진동 형상은 약간 휘어진 형태를 가지며, 전체적으로 평판의 진동과 같은 모습을 보였다.

• Journal of KSNVE
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• v.7 no.5
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• pp.737-746
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• 1997

The substructure synthesis method is used for making it easy to analyze vibration systems generally in vibration field. In the past, this method has been to be used mainly because of shortage of computer memory and CPU time. But recently this method is used for analyzing complex structure or identifying the characteristics of systems precisely. The purpose of this study is to develop acoustic substructure synthesis method that can be applied to acoustic modal analysis of complex acoustic systems. Acoustic modal analysis method to be introduced here is a method that analyze acoustic natural mode shape of the complex acoustic system by the principle of CMS(component mode synthesis method). This paper describes the acoustic modal analysis of the acoustic finite element model of simple expansion pipe by acoustic substructure synthesis method. The resutls of acoustic modal analysis analyzed by Acoustic substructure synthesis method and the results by FEM(finite element method) shows good agreement.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.12 no.2
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• pp.28-36
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• 1993

임의의 형상을 갖는 진동체에 의한 방사 음장해석은 경계요소법에 의하여 이미 많은 해석이 시도되었다. 그러나, 진동체의 형상이 매우 복잡한 경우에는 겉표면의 요소수가 크게 증가할 뿐만 아니라 각 요소에서의 경계조건을 모두 알아내어야 하므로, 저주파에 국한된 해석일지라도 엄청난 시간과 노력이 필요하게 된다. 이러한 어려움을 극복하기 위하여 경계요소법을 사용하되, 복잡한 형상의 진동체를 둘러싸는 가상적인 표면을 매우 간단하게 설정한 후 그 표면상의 경계조건인 음압을 측정한다. 임의의 형상에 대한 파수 영역에서의 감쇠파의여파작업을 위하여 특이값 분리를 사용하였다. 특이값 분리에 의하여 음압분포를 측정위치에서 설정된 일반 좌표계에서의 고유모드로 분해한다. 각 고유모드의 원거리 음장의 기여도에 해당하는 각 특이벡터에 대한 특이값의 크기를 비교하여, 유한개의 고유모드만을 포함시킴으로써 원거리 음장을 예측한다. 몇 개의 예제를 통하여 해석적 방법의 기존의 경계요소법에 의한 결과를 본 연구 방법의 결과와 비교하여 잘 일치함을 확인하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.38 no.2
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• pp.184-192
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• 2019

Compared to 31-mode rings, 33-mode rings are highly utilized as wide bandwidth underwater acoustic transducers because the electro-mechanical coupling and piezoelectric constant d are high. On the other hand, the 31-mode ring is an axial symmetry structure, so it is possible to model it as a simple two-dimensional asymmetrical model for numerical analysis, but the 33-mode ring requires a three-dimensional numerical analysis. That is, a lot of computing resources and computation time are required. In this study, the effective material properties of an equivalent 31-mode ring were derived to simulate the electro-mechano-acoustical responses of the 33-mode ring transducer. Using the effective material properties derived from this study, a numerical analysis of rings in vacuum, air backed rings in water, and FFR (Free Flooded Ring) transducers were performed to compare the responses of 33-mode rings.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2014.10a
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• pp.13-15
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• 2014

최근 경제적인 연비와 효율적인 가동성, 배기가스 감소의 이유로 초임계압 보일러가 각광받고 있다. 하지만 보일러 연소로는 용접된 튜브로 구성되어 있기 때문에 연소 시 내부압력에 의해 발생되는 진동에 취약하여 이에 대한 진동안정성 평가가 필요하다. 본 논문에서는 CFD 기법을 기반으로 수행한 변동압력 해석과 단순화한 모델을 이용한 진동해석을 통하여 보일러 운전 시의 진동안정성 평가를 수행하였다. 변동압력해석은 정상상태 CFD 해석을 수행하고, 이를 이용한 음향모드 해석과 비정상상태 CFD 해석에서 변동압력을 추출하고, 음향모드 해석결과와 주파수 성분을 비교하여 검증하였으며 이를 진동해석 모델에 기진력으로 적용하여 보일러 연소로의 진동해석을 수행하였다. 진동해석 모델은 동특성을 고려한 등가물성치를 이용하여 연소로의 복잡한 구조를 단순화하였으며 buckstay 등의 방진구조를 구현하여 보일러의 진동안정성을 평가하는 기법을 정립하였다. 해석결과, 보일러 운전조건에서 비정상상태 CFD 해석을 통해 구한 변동압력과 진동해석을 통해 얻은 가속도 응답은 안정적 수준인 것으로 확인하였다. 이는 향후 유사한 보일러 안정성 평가에 적용이 가능하고, buckstay 등 보일러의 방진 구조 설계 및 평가에도 적용할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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• v.2 no.2
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• pp.99-109
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• 1999

This paper is concerned with instability of flow fields which are dominated by the entropy mode with the presence of usual acoustic and vortical modes. These combined modes lead to nonlinear unstable waves which may occur in automobile, aircraft, or rocket engines. In this study instability in a side-burning rocket is investigated. It is shown that the energy growth rate parameters increase with an increase of the energy growth factor. The energy growth rate parameters for turbulent flows are larger than those for laminar flows. It is further shown that unstable wave motions for the high-temperature side-burning rocket are dictated mostly by the entropy mode, somewhat by the vortical mode, and least by the acoustic mode.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.38 no.5
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• pp.445-455
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• 2010

In order to effectively predict thermo-acoustic instability within real combustors of rocket engines and gas turbines, in the present study, the Helmholtz equation in conjunction with the time lag hypothesis is discretized by the finite element method on three-dimensional hybrid unstructured mesh. Numerical nonlinearity caused by the combustion response term is linearized by an iterative method, and the large-scale eigenvalue problem is solved by the Arnoldi method available in the ARPACK. As a consequence, the final solution of complex valued eigenfrequency and acoustic pressure field can be interpreted as resonant frequency, growth rate, and modal shape for acoustic modes of interest. The predictive capabilities of the present method have been validated against two academic problems with complex impedance boundary and premixed flame, as well as an ambient acoustic test for liquid rocket combustion chamber with/without baffle.

• Journal of KSNVE
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• v.8 no.6
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• pp.1172-1180
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• 1998

Elastic wave scattering from an acoustically rigid or soft object is studied and compared with the acoustic wave scattering. The behavior of phases as well as magnitudes of partial waves and their total summation of scattered wave are numerically analyzed and discussed. The effect of mode conversion, which occurs between longitudinal and transversal waves in elastic wave scattering. on the magnitudes and phases of scattered waves is identified.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• 1998.06c
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• pp.319.1-321
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• 1998

판 구조물의 전달 손실은 효과적인 차음 설계를 위한 필수적인 지표 중 하나이다. 특히, 흡/차음재 부착등 적층에 의한 차음 성능의 변화 예측이 중요하다. 실제의 차음 구조물은 유한한 크기를 갖게 마련인데, 현재까지는무한 판 이론에 제한각이나 경계 손실등을 적용하여 그 값을 산출함으로써 판의 유한효과를 고려하였지만, 해석의 임의성으로 인해 일반적인 적용이 어렵다. 이에 본 연구에서는 흡음재가 부착된 유한한 면적을 갖는 적층판의 음향 전달 손실을 임계 주파수 미만의 주파수 대역에 대해 예측하고 흡음재의 부착에 따른 전달 손실의 변화를 관찰하였다. 판은 무한한 강체 배플위에 있다고 가정하였고, 모드 전개법을 응용하여 개개의 판모드들의 거동을 고려하였다. 여기서 흡음재는 공극질 재료로 가정하여 Biot의 이론을 적용하였다. 해석 결과로부터, 흡음재등이 부착된 적층판에 대해서는 일반적인 제한각의 적용이 어렵고, 그 영향을 충분히 고려할 수 있는 새로운 예측 도구의 필요성을 확인하였다.