• 제목/요약/키워드: 주파수영역해석법

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둔턱을 진행하는 고감쇠 차량의 강제진동 응답특성 (Response Characteristics of Forced Vibration of High Damping Vehicle Passing the Bumped Barrier)

  • 김종도;윤문철
    • 융합정보논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.132-139
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    • 2021
  • 고감쇠 차량이 둔턱(bumped barrier)을 넘어갈 때 발생하는 강제 진동의 응답 특성이 연구되었고, 이와 관련하여 특히 강제 진동 차량에서 변위, 속도 및 가속도의 응답 거동을 분석하였다. 또한, 각각의 응답을 얻기 위해 Runge-Kutta-Gill의 수치해석법을 수행하여 시간영역의 분석을 하였다. 강제 진동 모델의 여러 고감쇠 조건으로 응답 특성을 얻을 수 있었고 질량, 감쇠 및 강성을 달리하여 수치 분석 후, 임펄스 충격력으로 차체에 가해지는 모델을 고려하여 강제력에 의한 차량 모델의 응답 특성을 얻었고 실험 결과와 비교하여 그 모델의 타당성을 밝혔다. 진폭 및 차량의 고유진동수도 고려하여 분석하였고 차량 모델의 나이키스트 선도를 구하여 고감쇠의 정도에 따라 특성을 분석할 수 있었다. 상이한 질량, 감쇠 및 강성에 따라 임펄스 충격력에 의한 강제 진동 응답 특성을 분석하였다.

흡음재 최적 배치를 적용한 흡음형 소음기의 음향성능 연구 (A study on the acoustic performance of an absorptive silencer applying the optimal arrangement of absorbing materials)

  • 강동헌;양해상;성우제
    • 한국음향학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.261-269
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    • 2024
  • 본 논문에서는 흡음형 소음기의 음향성능을 향상시키기 위해 다층 흡음재 배치 순서를 최적화하였다. 소음기의 음향성능은 투과손실로 판단하였으며, 투과손실을 계산하기 위해 유한요소법 기반 수치해석 프로그램을 사용하였다. 흡음재는 흡음형 소음기에서 많이 사용되는 다공탄성 물질인 폴리우레탄을 사용하였으며, 내부에 공기가 흐르는 상황을 가정하여 Biot-Allard 모델을 적용하였다. 2 kHz 대역까지 관심주파수 영역을 설정하여 흡음재가 단층으로 구성되어 있을 때 음향성능에 영향을 주는 물성치를 확인하였으며, 폴리우레탄 물성치를 바탕으로 단층 및 다층 흡음재를 가진 소음기의 음향성능을 서로 비교하였다. 이후 Nelder-Mead 방법을 적용하여 소음기 내 다층 흡음재의 배치 순서를 최적화하였으며, 단층 흡음형 소음기에 비해 평균 투과손실이 증가하는 것을 확인하였다.

무인 항공 전자탐사 이론 연구: 임의 모양의 송신루프에 의한 전자기장 반응 계산 및 분석 (Theoretical Research for Unmanned Aircraft Electromagnetic Survey: Electromagnetic Field Calculation and Analysis by Arbitrary Shaped Transmitter-Loop)

  • 방민규;오석민;설순지;이기하;조성준
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제21권3호
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    • pp.150-161
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    • 2018
  • 최근의 정보통신기술 발전에 기반한 무인 항공 전자탐사는 효율적인 광역 탐사가 가능하다는 장점으로 인해 다양한 활용이 시도되고 있다. 이 연구에서는 무인 항공 전자탐사의 실제 적용을 위한 이론 연구의 일환으로 한국지질자원연구원에서 개발된 무인 비행선 전자탐사 시스템에 대한 고찰을 수행하였다. 이 시스템은 기존의 항공 전자탐사 시스템들과는 다른 송수신루프의 배치로 인해 측정되는 자기장을 해석하기 위한 새로운 기술이 필요하다. 따라서, 임의의 모양을 갖는 송신원에 의한 전자기장 반응을 계산할 수 있는 방법을 제안하였으며 원형루프에 의한 이론해와의 비교 검증을 통해 그 타당성을 확인하였다. 또한, 3차원적으로 분포한 지하의 전도성 이상체에 의한 자기장 반응을 모사하기 위하여 변유한요소법 기반의 3차원 주파수영역 전자탐사 모델링 알고리듬과 결합하였다. 개발된 알고리듬을 바탕으로 지하 이상체에 의한 자기장 반응분석을 수행한 결과, 기존 항공 전자탐사 시스템들과 마찬가지로 탐사고도가 높아지거나 이상체의 심도가 깊어짐에 따라 이상체에 의한 반응이 줄어듦을 알 수 있었고 이상체의 전기비저항이 증가함에 따라서도 반응이 작아지는 것을 확인하였다. 그러나, 이상체의 심도 및 전기전도도와 사용 주파수에 따라 이상성분의 반응양상이 비선형적인 경향을 나타내는 구간이 존재하여, 자료해석 시 반응의 크기를 통한 단순 해석이 어려워지며 겉보기 비저항 계산 시에도 해의 비유일성을 야기시킬 수 있다는 것을 확인하였다. 따라서 실제로 시스템을 활용하여 탐사를 수행할 시, 탐사목적 및 현장 조건을 고려한 사전 모델링을 통해 적합한 주파수 대역 및 탐사고도를 설정하여 탐사를 수행하는 것이 선행되어야 한다.

그래픽 프로세서를 이용한 고차 유한 차분식 기반 수중채널모델 연구 (A Study on the Underwater Channel Model based on a High-Order Finite Difference Method using GPUs)

  • 배호석;김원기;손수욱;하완수
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제30권1호
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    • pp.11-20
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    • 2021
  • 최근 수중 무인 체계가 대두됨에 따라 핵심 기반 기술인 장거리 수중통신기술 및 고속 수중채널모델링 기술이 많은 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 고속 수중채널모델링을 수행하기 위한 고속 음파전달모델을 제안하여, 정량적인 성능 분석을 통해 제안 기술의 적용 가능성을 살펴보았다. 수층에서의 파동 전파를 모사하기 위하여 고차 유한 차분 기법을 사용하였으며, 범용 그래픽 프로세서를 이용한 영역 분할 기법을 적용하여 여러 개의 그래픽 프로세서 병렬 처리를 통해 연산 속도를 향상시켰다. 제안한 기법은 반무한 매질에서의 해석해와의 비교 및 파선법에 기반한 VirTEX 모델을 이용한 결과와의 비교를 통해 그 타당성을 검증하였다. 최종적으로 수치예제를 통해 고속 수중채널 모델링 기법의 정량적인 연산 성능을 분석하였다. 개발모델의 연산 성능 향상 정도를 정량적으로 분석한 결과 그래픽 프로세서 수가 증가함에 따라 연산 속도가 선형에 가깝게 빨라지는 것을 확인하였다. 연산 영역의 크기가 2배로 증가할 때와 주파수가 2배로 증가할 때 계산 시간은 각각 2배와 8배로 증가하였다. 본 논문을 통해 제안한 고속 수중채널모델 기술은 해양무인체계의 수중통신기술 개발을 위한 수중통신 채널모델 및 분석 툴로 탑재되어 국방력 강화에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

포텐셜장(場)의 상하향연속(上下向連續) 및 미분법(微分法)에 대(對)한 비교연구(比較硏究) (Comparative Studies of Methods for Continuation and Derivatives of Potential Fields)

  • 권병두
    • 자원환경지질
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    • 제14권2호
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    • pp.93-102
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    • 1981
  • 자장(磁場) 또는 중력장(重力場)의 상향(上向) 및 하향연속(下向連續)은 통용방법(通用方法)에 따라 차이(差異)를 보임이 모형연구(模型硏究)에 의해 밝혀졌다. 수직원주형(垂直圓柱型)의 모델로부터 계산(計算)한 자력장(磁力場)을 Henderson의 방법(方法)(Lagrange의 내삽법응용(內揷法應用))과 스펙트럼방법(方法)(주파수영역(周波數領域)에서의 해석법(解析法))을 이용(利用)하여 여러 심도(深度)로 상향(上向) 및 하향연속치(下向連續値)를 계산(計算)한 바 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. (1) 상향연속치(上向連續値)는 별(別)다른 차이(差異)가 없다. (2) 하향연속(下向連續)은 이상대(異常帶)의 중앙부(中央部)에서는 스텍트럼방법(方法)으로 계산(計算)한 값이 더 정확(正確)하였으며, (3) 이상대(異常帶)의 가장자리에서는 Henderson 의 방법(方法)에 의한 계산치(計算値)가 이론치(理論値)에 더욱 가깝다. 스펙트럼방법(方法)으로 계산(計算)한 값은 광체(鑛體)에 가까운 심도(深度)에서는 oscillation을 나타내며, 징분법(徵分法)을 적용(適用)한 결과(結果)도 이상(以上)과 대체로 유사(類似)하다. 스펙트럼방법(方法)에 의한 하향연속치(下向連續値)는 광체심도(鑛體深度)의 1/2정도(程度)되는 심도(深度)에서부터 oscillation하는 값들을 보이기 시작하나, Henderson 의 방법(方法)을 적용(適用)하였을 때는 광체치상부(鑛體値上部)에서도 가장자리에 약간의 oscillation을 보일뿐이며 광체(鑛體)를 지나 계속 하향연속(下向連續)을 시도(試圖)하였을 때도 완곡 이상곡선(異常曲線)을 보인다. 따라서 하향연속(下向連續)의 계산결과(計算結果)에서 나타나는 oscillation 으로부터 광체(鑛體)의 심도(深度)를 추정(推定)할 때는 어떤 방법(方法)을 적용(適用)하였는가를 유의(有意)해야 한다. 마찬가지로 징분계산치(徵分計算値)로부터 광체(鑛體)의 윤곽(輪廓)을 결정(輪廓)할 때도 계산방법(計算方法)을 고려해야 한다.

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다극자 송신원들 사이의 불일치가 LWD 자료에 미치는 영향 (Effects on Logging-While-Drilling (LWD) data of mismatch between multipole sources)

  • 변중무;주용환
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제12권1호
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    • pp.143-153
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    • 2009
  • LWD 다극자 송신원을 구성하는 각 단극자 송신원들 사이에 진폭 또는 신호발생 시간에서 불일치가 발생할 경우 LWD 검층자료에 미치는 영향에 대해 이산파수법을 사용하여 조사하였다. 진폭-불일치 LWD 쌍극자/사극자 송신원은 굽힘 모드(flexural mode)/스크류 모드(screw mode) 이외에도 다른 모드들을 생성한다. 이들 중 가장 진폭이 큰 것은 스톤리 모드(Stoneley mode)이며 불일치 정도가 커질수록 진폭이 증가한다. 하지만 A-C 자료처리를 통해 굽힘 모드를 A-B+C-D 자료처리를 통해 스크류 모드를 각각 추출할 수 있다. 이는 LWD 검층기가 시추공의 중심에 위치해 있는 한 시추공축으로부터 같은 거리에서 같은 진폭을 갖는 스톤리 모드가 A-C와 A-B+C-D 자료처리 과정을 통해 제거되기 때문이다. 신호발생시간-불일치 LWD 다극자 송신원으로부터의 반응들은 마치 시추공 중심으로부터 벗어나서 위치한 두 개 또는 네 개의 단극자 송신원들로부터의 반응들의 합처럼 보인다. 그러나 모드들의 도착시간들과는 무관한 주파수영역 셈블란스 플랏(semblance plot)의 분산곡선들을 참조하면 매질의 속도에 대한 잘못된 해석을 피할 수 있다.