• 제목/요약/키워드: 임펄스응답법

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수리구조물이 부착된 관망에서의 천이류 해석에 대한 임펄스응답법과 특성선방법의 비교 연구 (Comparison Impulse Response Method with Method of Characteristics for Transient Analysis in a Pipeline System with hydraulic devices)

  • 송용석;장일;김상현
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1179-1183
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    • 2007
  • 관망 내에서 흐름의 연속 방정식과 운동량 방정식을 상 미분으로 전개하여 해석한 특성선 방법은 주로 가압 관망체계(Pressurized Pipeline System)에서의 부정류 해석(Unsteady Analysis)에 사용 된다. 그러나 이특성선 방법은 천이류 해석을 위한 관망 재구성 과정에서 Courant수 조건의 만족을 위한 관의 재배열에 천문학적인 계산용량과 시간이 필요하다는 단점이 있다. 이는 현장 적용 시 압력파 전파속도의 불확실성과 연계되어 상당한 장해요소가 되고 있다. 이에 대안적인 방법으로서 임펄스응답법이 개발되었다. 이는 경계지점에서 복소수 유량에 대한 복소수 수두의 비율로써 정의된 관망에서의 수리임피던스를 역퓨리에 변환에 적용하여, 주파수 영역의 수치를 시간 영역으로 변환하여 응답함수를 산출한 후, 산출된 응답함수와 구해진 경계지점에서의 유량과의 적분을 통하여 임의의 지점에서의 수두 및 유량을 계산하는 방법이다. 임펄스 응답법은 관 부속물관의 특성을 기술하는 수학적 표현의 난해함으로 인해 지금까지는 단일관에 대한 연구에만 국한되어 왔다. 본 연구에서는 임펄스응답법을 수리구조물이 부착된 관망에 적용하여 다양한 조건에서 천이류 분석을 시행하였다. 즉, 에어챔버 및 서지탱크와 같은 수리구조물을 각각에 대한 수리임피던스를 구하고, 가지관 및 통합 관성항으로 취급하여 수리구조물을 처리하였다. 그리고 이러한 결과를 특성선방법과 비교하여 그 적절성을 검증하였는데, 특성선 방법에 의한 모의 결과와 비교하였을 때, 일치하는 결과를 나타내었다. 임펄스응답법에 의한 모의 결과에서 감쇄효과를 과대평가하는 경향이 관찰되었다. 이는 임펄스 응답법의 가정에 기인한 것으로써 난류 상태의 흐름에서 상당한 불일치를 가져올 수 있으나, 수리 구조물에 의한 수격압이 감쇄되는 과정에서 대부분 흐름이 층류 상태로 전환된다고 가정 할 때는 상당한 적용성이 있다. 본 연구는 수리구조물이 부착된 관망의 해석함에 있어서 임펄스응답법의 적용이 가능함을 보였고, 이는 보다 복잡한 관망에서의 천이류 해석이 가능함을 시사한다.

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음향전달계의 추정임펄스 응답의 정도평가에 관한 연구 (A Study of Method for Evaluating Accuracy of the Estimated Impulse Response in an Acoustics Transfer System)

  • 김천덕
    • 한국음향학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.26-35
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    • 1985
  • 본 논문에서는 시스템의 전달계에 있어서 추정임펄스응답신호의 정도평가법으로서 새로운 방법 을 제안한다. 이 방법의 효과에 대해서는 종래부터 이용되어온 방법들과의 논의와 컴퓨터 시뮬레이션실 험 결과를 비교하여 기술하고 있다. 추정임펄스응답의 정도는 다음의 절차에 의해 평가하고 있다. 전달 계의 입력신호는 컴퓨터가 발생하는 화이트노이즈로서 구동시키고, 그 전달계의 응답신호는 전달계를 통한 입력신호를 측정한다. 이 때 전달계에서 추정응답신호를 얻기 위하여 추정임펄스응답신호와 구동 입력신호인 화이트노이즈를 콘볼루션 계산을 행한다. 추정응답신호인 계산한 응답신호와 측정한 응답신 호는 각 샘플링 시간에 있어서 차의 신호의 파워의 합을 측정한 응답신호의 샘플값을 제곱한 신호의 합 에 대해 비를 계산한다. 이 비율이 음향전달계의 추정임펄스응답신호의 정도평가법에 사용된다.

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피드포워드 적응제어 시스템에서 음향전달계 추정 임펄스 응답의 안정성 평가 (A Study on Stability Estimation for Impulse Response of Acoustic Transfer System in Adaptive Feedforward Control System)

  • 이유현;차경환;김천덕;이영섭
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 2호
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    • pp.143-146
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    • 1999
  • 특정 플랜트내에 원하지 않는 음이나 진동신호를 능동적으로 제어하기 위해 LMS의 Filtered reference와 Filtered error 방법으로 피드포워드 적응제어 시스템을 사용할 때 오차신호의 수렴특성을 플랜트의 추정 임펄스응답의 정확도로써 나타낼 수 있는 식을 제안하고 수치 시뮬레이션과 실험으로 그 유효성에 대해 기술한다. 플랜트내 음향전달계의 추정 임펄스응답의 안정성 평가식은 이미 W. Ren과 P. R. Kumar에 의해 발표되었으나[1], 그 평가방법은 플랜트내의 실제(True) 임펄스응답을 필요로하고있어 수치 시뮬레이션에서는 가능한 방법이지만 임펄스응답의 측정이 불가능한 실제의 적응제어 시스템에 적용하는 것은 곤란하다. 따라서, 플랜트의 추정 임펄스응답을 크로스스펙트럼법(Cross-Spectrum)으로 추정하여 그 임펄스응답을 피드포워드 적응제어 시스템에 적용했을 때 안정성 여부를 평가하고, 또한 오차신호의 수렴특성을 Filtered reference와 Filtered error 방법에서 각각 확인하였다. 수치 시뮬레이션 결과와 실험 결과가 일치함을 확인하였다.

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크로스 스펙트럼법을 사용한 음향 전달계의 임펄스 응답 추정에서 데이터에 거는 창 함수의 영향 (The Effect of an Window Function Weighted Datas with the Estimated Impulse Response of the Acoustic Transfer System Using Cross-Spectrum Method)

  • 송창용;이유현;김천덕;이채봉
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 2호
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    • pp.147-150
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    • 1999
  • 본 논문에서는 Cross-Spectrum법에 의한 임펄스 응답을 추정할 때의 창함수의 영향을 살펴본다. 여러종류의 창함수에 대해 전달함수의 지연시간과 창함수의 길이의 관계를 조사하고, 측정에 의해 비교 확인하였다. 음향 전달계의 임펄스 응답 추정치의 평가식을 이용하여 창함수중 Riesz 창함수의 추정 정확도가 대체로 양호함을 확인했다.

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영상 음원법을 이용한 실내 음향 특성의 예측 (Prediction of Room Acoustics Using Image Method)

  • 이희원;이병호
    • 한국음향학회지
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    • 제9권6호
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    • pp.29-37
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    • 1990
  • 건축물이 갖게 될 음향학적 특성을 미리 예측함으로써 그 건축물의 음향학적 특성을 미리 예측 함으로써 그 건축물의 음향학적 요구에 맞는 설계를 수행할 수 있도록 하기 위해 computer simulation 방법을 개발하였다. 본 연구에서 사용된 simulation 방법은 영상음원법을 기초로 하였으며, simulation 에 의한 임펄스 응답이 유한한 시간 내로 제한되어 발생되어 오차를 줄이기 위한 방법이 제시되었다. 개발된 simulatio 방법으로 실내에서의 임펄스 응답, 잔향 곡선, early/rate energy ratio 등을 예측하고 실험 결과와 비교 하였으며, 실용적인 응용 가능성도 검토하였다.

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전달선로행렬법을 이용한 흡음재 모델링에 대한 수치해석 (Numerical Analysis for Modeling of Sound Absorbing Medium using Transmission Line Matrix Modeling)

  • 박규칠;윤종락
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.1599-1605
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    • 2012
  • 본 연구에서는 해저의 반사면이나 흡음재와 같이 주파수에 따라 다른 특성을 가지는 매체를 시간영역에서 수치적으로 모델링하고자 시간 해석 기법의 하나인 전달선로행렬법을 이용하였다. 기존의 흡음재의 해석에 응용되던 감쇠를 이용하는 방법의 대안으로 유한임펄스응답 필터를 전달선로행렬법에 도입하였다. 7개의 탭을 가진 FIR 필터로 구현하였으며, 시간 지연, 저역통과필터, 고역통과필터의 시뮬레이션 결과를 이론치와 비교하였다. 여러 시뮬레이션 결과를 통해 흡음재의 주파수에 따른 흡음 특성을 유한임펄스응답 필터를 고려한 하나의 요소만으로 모델링하는 것이 가능하다는 것을 확인할 수 있었다.

국부충격에 의한 전단건물의 손상곡선 (Damage Curves for the Shear Building to the Local Impact)

  • 이상호;황신우
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.247-256
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    • 2004
  • 하층충격에 의한 2층 전단건물의 손상곡선을 엄계변위를 발생시키는 하중최대치 비와 임펄스 비를 이용하여 작성하였다. 손상곡선 작성에 필요한 구조물의 거동파악은 하중과 임펄스 응답행렬의 합성곱을 이용하여 구하였으며, 합성곱에 필요한 임펄스응답행렬은 모드중첩법을 이용하여 구하였다. 작성된 손상곡선으로부터 하층충격에 의한 각층의 안전성은 상층은 하중의 최대치에 그리고 하층은 임펄스의 크기에 민감한 것으로 파악되었다.

임펄스응답을 이용한 실내음향 측정 시스템 (Room Acoustic Measurement System Using Impulse Response)

    • 한국음향학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.63-67
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    • 1999
  • 최근 들어 실내음향 특성의 측정과 평가를 위해 백색잡음을 이용한 잔향시간 측정법 대신에 임펄스응답을 이용한 측정법이 널리 이용되고 있다. 이 방법은 재현성이 우수하고 다양한 실내음향 특성치들을 한꺼번에 산출할 수 있어 전통적인 잔향시간 측정법에 비해 여러 가지 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 MLS(Maximum Length Sequence) 신호를 이용하여 실내에서의 임펄스 응답을 측정하고 이를 후처리(post-processing) 하여 잔향시간(EDT, RT), 명료도 지수(C50, C80, D, U50, U80, AI), 음의 크기 지수(G) 등, 주로 실의 음성음향 성능을 측정하는 시스템을 구축하였다. 본 연구에서는 측정시스템과 후처리 프로그램의 구성, 몇몇 실내공간에 대한 시험 측정의 결과 및 고찰 등에 대해 소개하고자 한다.

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유동유체가 흐르는 파이프에 의한 유연 구조물의 진동제어 (Vibration Control of Flexible Structures by using Conveying Fluid Pipe)

  • 류시웅;김건희;공창덕;오경원
    • 한국추진공학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.25-31
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    • 2004
  • 본 연구에서는 유연 외팔 구조물의 내부에 유체를 흐르게 함으로써 구조물의 진동을 억제시키는 방법을 제안한다. 안정성 해석과 동적 응답은 유한 요소법에 기초를 두었다. 근 궤적 선도에 있어서 플러터 한계와 최적 안정화 유속을 결정하였다. 진동의 감쇠를 관찰하기 위하여 모드 중첩법이 사용되었다. 시스템의 내부 흐름에 의한 안정화 효과는 구조물의 내부 감쇠를 무시한 경우와 포함한 경우의 임펄스 응답을 통하여 분석하였다. 내부 흐름은 기체의 경우보다도 액체의 경우가 더 큰 안정화 효과가 있다는 결론을 얻어냈다.