• 제목/요약/키워드: 진동 파워 스펙트럼

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바이스펙트럼 해석의 설비진단을 위한 컴퓨터 시뮬레이션 (Computer simulation for the machinery diagnosis by using the bispectrum)

  • 오재응;정준회;염성하
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
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    • pp.128-133
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    • 1986
  • 설비진단에 응용되는 신호처리의 기법으로는 파워스펙트럼, 바이스펙트럼, 켑스트럼 등이 사용되었다. 파워스펙트럼은 이론적인 면과 계산과정 그리고 신호처리에서의 적용방법등이 잘 알려져서 성공적으로 사용되어져 왔다. 특히 음향분야에서는 여러가지 응용기술이 개발되어 실제계에 적용되고 있으며 계측장비도 파워스펙트럼 해석법에 알맞게 개발되어져 왔다. 파워스펙트럼해석법을 사용하여 진동계를 구성하는 각 요소들의 고유진동수와 진동계 전체를 나타내는 진동파들의 주파수성분 간의 관계에 의하여 진동의 원인 및 소음원 등을 추정하는 것이 가능하다. 그러나 파워스펙트럼은 일반적으로 정상적인 신호를 갖는 진동계에 대한 해석 일 때는 그 이론과 실제가 잘 일치하지만, 진동계 자체가 항시 임의의 주파수를 갖고서 움직일 때 그 해석에는 다음과 같은 문제점이 생긴다. 첫째, 불규칙한 진동계에서는 규칙적인 진동계보다 잡음의 영향을 많이 받기 때문에 실제로 잡음이 진동계의 고유주파수 부근에 있을 경우에는 파워스펙트럼해석으로는 불가능한 경우가 있다. 둘째, 진동파 중에 포함되어 있는 위상이라는 중요한 정보가 없다. 셋째, 시간지연에 따른 진동계의 정확한 정보를 얻을 수 없다. 이상에서 볼 때 파워스펙트럼해석법은 한계가 있음을 알 수 있다. 따라서 본 논문은 바이스펙트럼이라는 해석법을 사용하여 정상과정에서 비정상과정으로 시간지연에따라 변하는 진동계 또는 정상적인 진동계의 저주파에서의 상호간섭 정도 및 위상관계를 관찰함으로써 파워스펙트럼과 비교하여 바이스펙트럼해석법의 타당성을 검토한다. 바이스펙트럼의 실제적인 계산방법은 P. J. Huber가 세가지 접근 방법을 제안했는데 시간영역에서의 평균화를 행하여 계산하는 법, 연속된 기록들을 평균화하는 것, 주파수 영역에서의 평균화를 행하는 것 등이 있다. 본 논문에서는 FFT를 먼저 행하고 파워스펙트럼과 바이스펙트럼 및 바이코히어런스를 구하였다. 그러나 바이스펙트럼해석법은 수치해석적인 면에서 볼 때 파워스펙트럼해석법에 비하여 미약한 점이 많고 통계학적인 그 의미가 확실하게 알려져 있지 않기 때문에 본 논문에서는 시뮬레이션을 통하여 그 물리적 의미를 규명하고져 한다.

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실험적 기법을 통한 안테나장비 동특성 분석 (Dynamic Characteristics Analysis on Antenna Equipment by Experimental Method)

  • 신준엽;이종학;강영식;최지호
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.632-637
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    • 2012
  • Antenna equipment is transported being assembled to moving equipment and often subjected to vibration and shock excitation during transportation. In these circumstances, structural safety of antenna equipment must be secured. Wire rope isolators are assembled between moving equipment and antenna equipment to reduce the level of vibration and shock. In this paper, a isolator that are suitable to the system is selected and dynamic characteristics analysis of driving on antenna equipment is conducted using real system and the result is compared with response analysis. Also modal test of array-antenna pack-assembly is conducted and structural safety of that is secured by reinforcing its structure.

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응답측정을 통한 구조물의 진동과 관련된 구조적 소음원 규명 (A Technique to Identify the Structure Borne Noise Sources Related to Structure Vibration Using Response Signals)

  • 이재갑;여승동;방정환
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1994년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 18 Nov. 1994
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    • pp.160-164
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    • 1994
  • 본 논문에서는 구조물의 진동으로 야기되는 소음원을 규명하기 위해 구조물 동작중의 응답신호를 측정한다. 먼저 응답 신호벡터에서 스펙트럼행렬을 구성하여 특이치 분리법을 수행한다. 특이치의 정보로 구조물의 응답에 영향을 미치는, 서로 독립적으로 작용하는 주 가진원을 파악한다. 간단한 구조물에 대해, 본 논문에서 적용된 기법의 유용성 및 물리적 성질을 검토한 후, 자동차 파워트레인이 구조 진동이 실내 소음에 미치는 구조적 소음을 실험을 통해 규명한다.

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랜덤 삼각파 캐리어 적용 Hybrid Random PWM기법에 의한 파워 스펙트럼의 확산 (Hybrid Random PWM Technique with a Random Triangular Carrier for Spreading the Power Spectra)

  • 김기선;정영국;임영철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2005년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.762-765
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    • 2005
  • 본 연구에서는 유도 진동기의 파워 스펙트럼의 확산을 위한 LF2470 DSP기반 Hybrid Random PWM을 제안하였다. 제안된 방법은 Lead-Lag 랜덤 비트를 발생하기 위한 PRBS (Pseudo-Random Binary Sequence)와 PRBS와 논리적 비교를 위한 삼각파 랜덤 캐리어로 이루어진다. 또한 DSP에 의하여 랜덤 수 및 PRBS 그리고 3상 기준 정현파를 실시간으로 발생하며, DSP외부의 주파수 변조기 MAX038에 의하여 랜덤 주파수의 캐리어를 발생한다. 본 연구의 타당성 검증을 위하여 제안된 기법을 3상 유도전동기 구동장치에 적용하였으며, 종전의 방법과 전압 및 전류 그리고 전동기 소음 스펙트럼을 비교 검토하였다.

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근거리 음압의 공간 변환에 의한 음원의 음장 분포 해석 (Analysis of the Sound Source Field Using Spatial Transformation of the Sound Pressure in a Near-field)

  • 김원호;윤종락
    • 한국음향학회지
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    • 제22권8호
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    • pp.660-669
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    • 2003
  • 본 논문은 음원 근처의 홀로그램 평면에서 측정된 음압에 대한 상호 파워 스펙트럼으로부터 홀로그램 평면에서의 음압 분포를 구하고 획득된 음장을 공간 변환하여 음원의 음장을 구하기 위한 이론을 설명하였으며, 홀로그램 평면에서의 상호 파워 스펙트럼으로부터 모든 지점에서의 음압을 구하기 위해 비선형 방정식에 대한 Taylor 급수를 전개하고 Newton-Raphson 법을 이용하여 계산하는 방법과 음원 영역으로의 역방향 전파시 발생되는 오차를 줄이기 위한 파수 필터를 제시하였다. 무한 배플 내의 원판형 진동체 수중 음원에 대한 모의실험을 통해 결과를 고찰하고 제시된 이론을 검증하였다.

항공기 외장형 포드 장착장비의 주행 안정성 분석 (Stability Analysis of an Mounting Equipment for External Pod on Aircraft by Road Test)

  • 이종학;장종윤;강영식;최지호;강동석
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.424-429
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    • 2013
  • The trolley carrying the pod moves along by the airfield runway. The pod through the trolley are subjected to vibration arising from the ground state, the precision optical components in the pod can have a significant impact. The road tests were conducted by using the measurement pod to remove the risk for the project. The measurement pod was composed with the ACRA, sensors, battery. The accelerometers were attached to get the acceleration through the road condition. The PSD envelop was calculated by FFT from the acceleration. The driving safety was proven through comparing the measurement data and MIL-STD-810G specification.

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진동 신호의 방향 파워 스펙트럼을 이용한 엔진의 실화 실린더 탐지 (Detection of MIsfired Engine Cylinder by Using Directional Power Spectra of Vibration Signals)

  • 한윤식;한우섭;이종원
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제1권2호
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    • pp.49-59
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    • 1993
  • A new signal processing technique is applied to four-cylinder spark and compression ignition engines for the diagnosis of power faults inside the cylinders. This technique utilizes two-sided directional power spectra(예S) of complex vibration signals measured from engine blocks as the patterns for engine cylinder power faults. The dPSs feature that they give not only the frequency contents but also the directivity of the engine block motion. For the automatic detection/diagnosis of cylinder power faults, pattern recognition method using multi-layer neural networks is employed. Experimental results show that the sucess rate for diagnosis of cylinder power faults using dPSs is higher than that using the conventional one-sided power spectra. The proposed technique is also tested to check the robustness to the sensor position and the engine rotational speed.

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환형 디스크 형상이 래디얼 진동에 의한 음향방사 특성에 미치는 영향 (Effects of Geometric Configuration on the Vibro-acoustic Characteristics of Radial Vibration of an Annular Disc)

  • 이형일
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제17권7호
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    • pp.596-604
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    • 2007
  • 이 논문은 후판 환형 디스크의 기하학적인 형상이 래디얼 방향 진동에 의해 방사되는 소음에 미치는 영향을 연구하였다. 디스크의 내경을 고정한 상태에서 두께와 외경을 주어진 범위내에서 변경하면서 이론적인 해를 이용하여 래디얼 모드의 고유진동수와 진동모드의 변화를 검토하였다. 이 결과를 이용하여, 해당 형상을 가진 디스크의 래디얼 방향 고유진동에 의해 발생되는 원격음장, 음향파워 및 방사효율을 계산하였다. 이 결과로부터 고유진동에 의한 음향파워와 방사효율을 최소화할 수 있는 기하학적인 형상을 선택하였다. 마지막으로, 최적화된 디스크의 임의 위치에 단위 하모닉 가진을 가했을 경우에 발생되는 음향파워 및 방사효율 스펙트럼을 구하였으며, 전산해석을 통해 그 정확성을 검증하였다. 이 논문에 소개된 방법을 적용하면 주어진 제한 조건을 만족하면서 목표 주파수 범위내에서 래디얼 진동에 의해 발생되는 소음을 최소화할 수 있는 기하학적인 형상을 간편하고 논리적으로 구할 수 있다.

무선 가속도 센서노드를 이용한 강 거더 볼트연결 부재의 진동기반 손상 모니터링 체계 (Vibration-based Damage Monitoring Scheme of Steel Girder Bolt-Connection Member by using Wireless Acceleration Sensor Node)

  • 홍동수;김정태
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제25권1호
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    • pp.81-89
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    • 2012
  • 본 연구에서는 무선 가속도 센서노드를 이용한 강 거더 볼트연결 부재의 진동기반 손상 모니터링 체계를 제안하였다. 이 같은 연구목표를 위해, 다음과 같은 연구를 수행하였다. 먼저, 무선 가속도 센서노드의 하드웨어 구성 및 내장된 작동 소프트웨어를 제시하였다. 다음으로, 강 거더 볼트연결 부재의 진동기반 손상 모니터링 체계를 제시하였다. 손상 모니터링 체계는 가속도 응답특성 분석을 통해 전역적 손상발생 경보 및 손상위치 추정을 수행한다. 전역적 손상발생 경보는 파워스펙트럼밀도의 상관계수를 적용하였다. 손상위치 추정은 고유 진동수기반 손상검색 기법과 모드형상기반 손상검색 기법을 적용하였다. 마지막으로, 모형 강 거더의 볼트연결 부재 손상을 식별하기 위한 진동기반 손상 모니터링 체계의 적용성을 검증하였다.

고속도로 교통소음 예측-자동차 주행소음의 음향파워레벨 평가 (Prediction of Highway Traffic Noise - Estimation of Sound Power Level Emitted by Vehicles)

  • 조대승;오정한;김진형;김성훈;최태묵;장태순;강희만;이성환
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제12권8호
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    • pp.581-588
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    • 2002
  • Precise highway traffic noise simulation and reduction require the accurate data for sound power levels omitted by vehicles, varied to road surface, traffic speed, vehicle types and makers, different from countries to countries. In this study, we have elaboratively measured Korea highway traffic noise and parameters affecting noise levels at the nearside carriageway edge. From numerical simulation using the measured results for highway traffic noise, we propose not only two correction factors to enhance the accuracy of Korea highway traffic sound power estimation using ASJ Model-1998 but also its typical power spectrum according to road surface type. The measured and predicted highway traffic noise levels using the proposed sound power show little difference within 1 dB.