본 논문에서는 기존에 개발한 압전 복합재료 작동기인 LIPCA가 동적 구조물의 작동기로 적용 가능한지를 평가하였다. 압전 세라믹 층, 탄소/에폭시 층 및 유리/에폭시 층으로 이루어진 LIPCA 작동기는 단일 PZT에 비하여 성능 및 내구성이 크다는 장점이 있다. 성능 평가를 위하여 정적 작동력 실험과 진동 제어 실험을 수행하였다. 알루미늄 보의 한 쪽 면에 LIPCA와 단일 PZT를 각각 보에 부착하고 반대쪽 면에는 변형률 게이지를 부착하였다. 먼저 정적 작동력 실험에서는 작동 전압에 따른 변형률 신호를 등가 작동 모멘트로 환산하여 크기를 비교함으로써 성능을 평가하였다. 진동 제어 실험에서는 스트레인 게이지의 변형률 신호를 PID 제어 알고리듬을 사용하여 보의 자유 진동을 억제하도록 제어 신호를 생성하였다. 진동 신호가 감쇠하는 정도를 나타내는 안정화 시간을 비교함으로써 성능을 평가하였다. 실험 결과 LIPCA가 정적 작동 뿐 아니라 자유 진동 제어에서도 단일 PZT보다 성능이 우수함을 확인하였다.
과소 구동 전동의수는 가벼우며 비교적 경제적이라는 장점이 있다. 본 연구에서는 적응파지가 가능한 과소 구동 전동의수를 대상으로 경제적인 파지력 제어 시스템을 제안하였다. 근전도 신호로 구동되는 메인 케이블의 장력으로 파지력이 결정되므로 장력에 따라 사용자의 피부에 부착된 진동모터를 구동하는 촉감기반 피드백 시스템을 구성하였다. 진동 신호에 대한 사용자의 감각적 판단을 기반으로 파지력을 추정하고 제어하기 위하여 파지력과 진동 신호 간의 적절한 변환 관계를 수립하고 시제품 성능시험을 하였다. 최소한의 훈련으로 사용자들은 비교적 정확하게 파지력을 제어할 수 있었다.
Conventional Fourier analysis can give only limited information about the dynamic characteristics of nonstationary signals. Instead, time-frequency analysis is widely used to investigate the nonstationary signal in detail. Several time-frequency analysis methods are compared for a typical acoustic emission burst generated during the impact between a ferrite ceramic and aluminum plate. This AE burst is inherently nonstationary and random containing many frequency contents, which leads to severe interference between cross terms in bilinear convolution type distributions. The smoothing and reassignment processes can improve the readability and resolution of the results. Spectrogram and scalogram of the AE burst are obtained and compared to get the characteristics information. Renyi entropies are computed for various bilinear time-frequency transforms to evaluate the randomness. These bilinear transforms are reassigned by using the improved algorithm in discrete computation.
Gear system has been widely used in industrial applications and unexpected failures of gears are not only extremely damaging but also lead to economic losses. So, early detection of fault is important for diagnosis machine condition. And acoustic emission is an efficient non destructive testing technique for the diagnosis of machine health and is useful technique for early detection of fault because it can find low-amplitude and high-frequency signal on account of high sensibility. Therefore, in this paper, the AE signal was measured and preprocessed using envelop analysis for gearbox with misalignment between pinion and gear. And then the vibration characteristic of gear misalignment was analyzed.
시험체의 공지모드를 분석하여 대형 기계용 기초 콘크리트의 두께를 측정하였다. 시험체에 강철구 자유낙하에 의한 기계적인 충격을 가하여 진동을 발생시키고, 이 진동신호를 광대역 원추형 압전 탑촉자로 수신하였다. 수신된 진동신호를 FFT를 사용하여 주파수로부터 시험체의 두께를 결정하였다. 여러 층으로 이루어진 콘크리트 블록의 경우, 이 방법으로 결정된 값은 실제의 두께와 잘 일치하였다. 또한 이 방법은 두께 측정 뿐만 아니라 경계면의 접합 상태 파악에 활용될 수 있다.
Gear system has been widely used in industrial applications and unexpected failures of gears are not only extremely damaging but also leading to economic losses. So, early detection of fault is important for diagnosis machine condition. And acoustic emission is an efficient non-destructive testing technique fur the diagnosis of machine health and is useful technique far early detection of fault because it can find low-amplitude and high-frequency signal on account of high sensibility. Therefore, in this paper, the AE signal was measured and preprocessed using envelope analysis for gearbox with misalignment between pinion and gear. And then the gear misalignment's vibration characteristic were analyzed.
한국음향학회 1997년도 영남지회 학술발표회 논문집 Acoustic Society of Korean Youngnam Chapter Symposium Proceedings
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pp.5-8
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1997
음성신호는 성대를 통과한 공기 흐름의 성질에 따라 유성음과 무성음으로 구분될 수 있다. 그 중 유성음에서는 성대의 규칙적인 지동이 존재하게 된는 데 이때 성대가 닫히는 순간을 GCI(Glotal Closure Instant)라 하며 성대 진동의 기본주기를 피치라고 한다. 이러한 피치는 음성합성, 음성인식, 피치동기 음성신호의 분석등에 중요한 파라미터 중의 하나이다. 본 논문에서는 가우시안 함수의 일차미분형태를 갖는 웨이브렛 함수를 사용할 경우 신호의 급격한 변화부분을 검출할 수 있다는 성질을 이용하여 음성 신호의 GCI를 찾아내고 이를 이용하여 피치를 검출하였다.
본 논문에서는 다중 주파수 발생기의 설계를 위한 단일 인젝션 락킹 현상에 대한 연구를 진행한다. 다중 주파수 발생기 설계를 위하여 인젝션 락킹 현상에 대한 기본적인 이론을 서술하고 이를 토대로 단일 인젝션 락킹 실험에 대하여 서술한다. 실험은 인젝션 신호에 비해 불안정하게 진동하는 발진기에 일정하게 진동하는 안정된 신호인 인젝션 신호를 인가하는 방식으로 진행하였다. 인젝션 신호는 홀렌드 전류원을 사용하고 콜피츠 발진기를 사용하여 회로를 구성하였다. 실험결과 각각의 인젝션 신호(840kHz, 500kHz)를 주입하였을 때 각각의 발진기가 안정하게 진동하는 것을 확인하였다. 위의 단일 인젝션 락킹 실험결과를 통하여 다중 주파수 발생기 설계에 인젝션 락킹 현상을 응용 할 수 있음을 확인하였다.
매설되어 있는 배관에 위험성을 초래하는 요소중 하나는 굴삭기와 천공기 같은 타공사에 의한 것이다. 타공사에 의한 피해는 다른 원인에 의한 것보다 사고발생시 막대한 인명피해를 초래하기 때문에 안전관리가 매우 필요하다. 따라서 본 연구에서는 타공사를 조기에 감시하기 위해서 진동센서를 이용하여 타공사와 같은 충격신호를 감지할 수 있는 지와 얼마만큼 떨어진 거리까지 전파할 수 있는지에 대하여 한국가스공사 배관에 적용하여 실험하였다. 그리고 감지된 신호의 충격위치를 알아보기 위하여 모의배관내에서의 실험을 수행하였다. 그 결과 가까운 거리에서 감지된 충격신호는 주된 신호가 고주파수 대역이며, 거리가 멀어질수록 고주파수 대역의 성분들은 소멸되어지고 저주파수 대역만이 남아 있게 된다. 또한 5.3km 떨어진 공급관리소에서의 실험을 통하여 40kg의 물체가 l0cm, 5cm의 높이에서 자유낙하 하였을 때 진동센서(가속도계)를 통하여 감지 가능함을 확인하였다.
이어도해양과학기지에 설치된 구조물 모니터링용 가속도계, 변형률계, 경사도계에서 계측한 동적신호를 분석하였다. 가속도 신호의 분석에서는 구조적 거동에 중요한 의미를 갖는 고유진동수를 도출할 수 있었으며 수치해석에서 얻은 고유진동수와 비교하였다. 변형률신호와 경사도신호도 함께 분석하여 동적응답의 현황도 파악하였다. 서로 다른 시점의 다양한 파고가 동특성에 미치는 영향도 분석하였다. 본 연구에서 축적한 이어도해양과학기지의 동특성은 추후 지속적인 모니터링을 통해 얻게 될 동특성과의 비교를 통해 구조물의 건전성과 노후도 및 손상정도를 파악하는데 이용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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