• 제목/요약/키워드: 통계적에너지 해석법

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진동원으로부터 지지구조물에 전달되는 진동 파워의 추정 - 수평방향으로 전달되는 진동파워의 추정 및 측정 - (Estimation of Vibrational Power Transmitted from Vibration Source to Supporting Structure - Estimation and Measurement of Vibrational Power Transmitted in the Horizontal Direction -)

  • 김재철;주진수
    • 소음진동
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    • 제8권6호
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    • pp.1137-1143
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    • 1998
  • This paper describes the method to measure of the vibrational power transmitted from the vibration source to the supporting structure in the horizontal direction. Generally, it is impossible to measure horizontal forces at the coupling points. However. the vibrational Power transmitted in the horizontal direction can be measured by using indirect method that is based on the mechanical impedance and velocities at the coupling points. We proposed the method to estimate the vibrational power when the vibration source and supporting structure cannot be separated. In this paper. the vibrational power transmitted in the horizontal direction is also estimated by using this method. The estimated and measured results of the mobilities at the coupling point and vibrational power in the horizontal direction are compared. It is shown that the estimated results agree well with the measured results. For the supporting structure with multiple coupling points, the other coupling points should be considered for measuring the vibrational power transmitted through one coupling points. We examine the effects of other coupling points and measure the vibrational power without considering the other coupling points.

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SEA를 이용한 셸과 실린더의 최적 용접 조건 (Optimum Welding Position between Shell and Cylinder based on SEA)

  • 이장우;양보석;안병하
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.370-376
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    • 2004
  • The overall aim of this paper is to determine coupling loss factor of welding point between shell and cylinder using loss factor and structural loss factor. For this purpose, two kinds of loss factor were adopted. One is loss factor of each sub structure, another is structural loss factor based on the complex welded or assembled structure. Using these two parameters, it ispossible to derive the coupling loss factor which represent characteristic condition of SEA theory. Coupling loss factor of conjunction in complex structure was expressed as power balance equation. The derived equation for a coupling loss factor has been simplified on the assumption of one way (uni-directional) power flow between multi-sub structures. Using these conditions, it is possible to find the equation of coupling loss factor expressed as above two loss factors. To check the effectiveness of above equation, this paper used two-stage application. The first approach was application between simple cylinder and shell. The next was adopted rotary compressor. Rotary compressor has three main conjunctions between shell and internal vibration part. This equation was applied to find out the optimum welding point with respect to reduce the noise propagation. It shows the effective tool to evaluate the coupling loss factor in complex structure

고속철도 차량의 스커트 장착에 의한 실내.외 소음 영향 분석 (The Noise Effect of a Skirt on Rolling-stock)

  • 김태민;김정태;김정수
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.499-504
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    • 2012
  • The high-speed train enjoys widespread acceptance as environment-friendly means of medium- to long-distance transportation. The pursuit of higher speed and lighter weight in railroad vehicles has engendered higher noise level. In particular, the environmental noise places many restrictions in the operation of high-speed railroad vehicles. This research investigates the effect of installing a skirt onto a high-speed train bogie with the top speed of 400 km/hr and using High Speed EMU for the purpose of reducing the environmental noise. In order to analyze the effect of the interior noise and environmental noise due to installation of the skirt, sound level is calculated using the Ray method and Statical Energy Analysis method. The numerical calculation predicts a reduction of approximately 2 dB in the environmental noise level, but at the cost of increase of approximately 2.5 dB in the interior noise level of the vehicle.

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노즈 페어링 구조용 복합재 평판의 음향 하중 저감 특성 (Acoustic Loads Reduction of Composite Plates for Nose Fairing Structure)

  • 박순홍;공철원;장영순;이영무
    • Composites Research
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    • 제17권3호
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    • pp.15-22
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    • 2004
  • 위성 발사체의 추진 기관에 의한 음향 하중은 이륙 시 작용하는 주요한 동적 하중 중 하나로서, 이에 의한 위성이나 탑재물의 파손이 보고되고 있다. 위성이나 탑재물에 작용하는 음향 하중의 강토를 저감하기 위해서는 노즈 페어링의 구조 설계 시 차음 성능을 고려한 설계가 필요하다. 특히 복합재 구조의 경우 금속재 구조에 비해 비강성이 커서 음향 하중의 차음 측면에서는 불리하다. 본 논문에서는 위성 발사체의 노즈 페어링용 복합재 평판의 차음 특성을 살펴보았다. 노즈 페어링 구조로 사용 가능한 4종의 복합재 구조에 대하여 무한판 이론 및 통계적 에너지 해석법(SEA)을 이용하여 차음 성능을 평가하였다. 해석 결과를 토대로 두 종류의 복합재 평판을 제작하여 이에 대한 차음 성능을 측정하고 예측치와 비교를 수행하였다. 이를 바탕으로 무게 대비 차음 성능이 우수한 노즈 페어링용 복합재 구조를 선정할 수 있었다.

U-FRPM 기법을 이용한 원심팬 광대역소음의 효율적 예측 (Efficient Prediction of Broadband Noise of a Centrifugal Fan Using U-FRPM Technique)

  • 허승;정철웅
    • 한국음향학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.36-45
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    • 2015
  • 유동광대역소음을 효율적으로 예측하기 위하여 통계적으로 난류를 재생하는 방법에 대한 많은 연구들이 최근에 진행되고 있다. 그 중에서도, FRPM(Fast Random Particle Mesh) 기법은 RANS(Reynolds-Averaged Navier-Stokes) 방정식 해석을 통해 도출된 정상상태 유동장의 난류 운동에너지와 소산 값을 이용하여 특정한 통계적 특성을 가지는 난류를 재생하는 기법으로서 유동광대역소음 문제 등에 성공적인 적용 예에 대해서 보고되고 있다. 하지만 기존의 FRPM 방법은 축류팬과 같이 축 대칭 특성을 갖는 기계의 경우 정상상태의 유동장을 기초로 광대역소음을 예측하는 문제에는 적용할 수 있으나, 원심팬과 같이 볼루트 영역으로 인하여 축 대칭이 성립되지 않는 기계류의 유동광대역소음에는 적용할 수 없다. 본 연구에서는 이러한 FRPM 기법을 확장하여, 원심팬에서 발생하는 광대역소음을 효율적으로 예측하기 위하여 비정상 RANS 방정식의 수치해와 연계하여 광대역소음원으로 고려되는 난류를 특정한 통계적 특성을 가지도록 재생할 수 있는 U-FRPM(Unsteady-FRPM) 기법을 제안하였다. 먼저 전산유체역학을 사용하여 RANS 방정식을 해석함으로써, 원심팬 주위의 비정상상태 유동장 정보를 도출하고, 음향상사법(Acoustic Analogy)을 기초로 도출된 유동소음원을 U-FRPM을 이용하여 모델링하였다. 모델링된 소음원은 경계요소법을 통해 구현되는 선형음향전파모델과 연계하여 수음점에서 광대역소음을 예측하는데 이용되었다. 예측된 결과와 실험결과의 비교를 통해 본 논문에서 제시한 방법의 유효성을 확인하였다.

비평면 조사창에서의 암반절리 크기분포 추정을 위한 Joint Center Volume (JCV) 산정 기법 제안 (Calculation of Joint Center Volume (JCV) for Estimation of Joint Size Distribution in Non-Planar Window Survey)

  • 이용기;송재준
    • 터널과지하공간
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    • 제29권2호
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    • pp.89-107
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    • 2019
  • 암반구조물의 역학적 안정성과 수리적 특성을 분석하는데 있어 암반절리는 매우 중요한 역할을 한다. 방향, 크기, 체적빈도, 위치 등 대부분의 암반절리 파라미터들은 일반적으로 통계적인 기법에 의해 분포로 나타낸다. 본 연구에서는 이러한 암반절리 파라미터들 중 가장 불확실성이 큰 크기분포를 추정하는데 요구되는 Joint Center Volume(JCV) 산정 기법에 대해 분석하고, 조사창의 형상과 관계없이 적용할 수 있는 새로운 기법을 제안하였다. 기존 JCV의 이론적 산정법은 평면 조사창에만 적용이 가능하고, 전수조사 기법은 절리선 종류의 제약 및 해석시간 문제 등의 한계를 보였다. 본 연구에서는 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 JCV를 산정하여, 조사창 형상 및 절리선 종류의 제약이라는 한계를 극복하고자 하였다. 제안된 기법은 곡면형, 터널형과 같은 비평면 조사창에서의 추정결과를 통해 적용성을 검증하였다.

SEA 를 이용한 쉘과 실린더의 최적 용접 조건 (Optimum Welding Position between Shell and Cylinder based on SEA)

  • 안병하;이장우;전시문;양보석
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.258-264
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    • 2012
  • The overall aim of this paper is to determine coupling loss factor of welding point between shell and cylinder using loss factor and structural loss factor. For this purpose, two kinds of loss factor were adopted. One is loss factor of each sub structure, another is structural loss factor based on the complex welded or assembled structure. Using these two parameters, it is possible to derive the coupling loss factor which represents characteristic condition of SEA theory. Coupling loss factor of conjunction in complex structure was expressed as power balance equation. The derived equation for a coupling loss factor has been simplified on the assumption of one way (uni-directional) power flow between multi-sub structures. Using these conditions, it is possible to find the equation of coupling loss factor expressed as above two loss factors. To check the effectiveness of above equation, this paper used two-stage application. The first approach was application between simple cylinder and shell. The next was adopted rotary compressor. Rotary compressor has three main conjunctions between shell and internal vibration part. This equation was applied to find out the optimum welding point with respect to reduce the noise propagation. It shows the effective tool to evaluate the coupling loss factor in complex structure.

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선박의 장비 공기소음이 수중소음에 미치는 영향 (Effect of Airborne Noise from Ship Machinery on Underwater Noise)

  • 김현실;김재승;김봉기;김상렬;이성현
    • 대한조선학회논문집
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    • 제48권6호
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    • pp.569-574
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    • 2011
  • In research vessels or naval ships, airborne noise from machineries such as diesel engine is the major source of underwater noise at low speed. In this paper, effect of engine noise on underwater noise is studied by considering two paths; sound radiation from hull plate and direct airborne noise transmission through hull plate. SEA (Statistical energy analysis) is used to predict hull plate vibration induced by engine noise, where SEA model consists of only two subsystems; engine room air space and hull plate. The pressure level in water is calculated from sound radiation by plate. Engine noise transmission through hull plate is obtained by assuming plane wave propagation in air-limp plate-water system. Two effects are combined and compared to the measurement, where speaker is used as a source in engine room and sound pressure levels in engine room and water are measured. The hydrophone is located 1 m away from the hull plate. It is found below 1000 Hz, prediction overestimates underwater sound pressure level by 5 to 12 dB.

유니트 캐빈 목업(mock-up)의 차음성능평가 (Evaluation of Sound Insulation Performance of a Unit Cabin Mock-up)

  • 김현실;김상렬;김봉기;김재승;이성현
    • 대한조선학회논문집
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    • 제48권1호
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    • pp.49-55
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    • 2011
  • Sound insulation performance of a unit cabin mock-up is studied, where two identical rooms simulating cruise ship cabin are installed. STL (Sound Transmission Loss) measurement in the mock-up shows that STL of the partition between rooms is degraded by imperfect door ceiling and gap between wall and floor. It is also observed that gap around lighting and electrical outlet slightly affect the STL in high frequency ranges, since lighting and electrical outlet are supported by mineral wool in the back side due to fire-resistance requirement. Even after all possible gaps are sealed, STL of the partition is found to be lower than that measured in the laboratory by 9 dB. Measurement of SBN (Structure-Borne Noise) reveals that flanking transmission of SBN along the steel deck floor can severely deteriorate STL of the partition. Statistical energy analysis (SEA) of the mock-up confirms importance of the floor SBN control, in which increasing damping is essential to ensure high STL.

FE-SEA 하이브리드 기법을 이용한 비행 중 발사체 페어링 내부 음향하중 저감에 관한 연구 (A study on in-flight acoustic load reduction in launch vehicle fairing by FE-SEA hybrid method)

  • 최인정;박서룡;이수갑
    • 한국음향학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.351-363
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    • 2020
  • 발사체는 비행 중 공기역학적 현상에 기인하는 음향하중의 영향을 받는데, 특별히 천음속 영역에서 그 영향이 증가된다. 음향하중으로 인한 페어링 내부 소음진동은 탑재물의 오작동을 유발할 수 있어 이를 예측하고 저감하는 과정이 필수적이다. 본 연구에서는 발사체 외부에 작용하는 공기역학적 음향하중에 의한 페어링 내부 음향 진동환경을 예측하고, 음향 블랭킷과 헬름홀츠 공명기를 이용하여 소음저감 설계를 구현하는 프로세스를 개발하였다. 음향하중 예측은 Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS) 유동해석 결과와 난류 경계층 내부 압력섭동에 관한 준 경험식을 이용하였고, 음향진동 연성해석은 ANSYS APDL과 VA One SEA의 Finite Element Statistical Energy Analysis(FE-SEA) 하이브리드 해법을 이용하였다. 개발된 절차를 천음속 해머 헤드형 발사체에 적용하여 음향하중 저감효과를 확인하고 개발된 절차의 유효성을 검증하였다. 본 연구에서 개발된 절차는 타당한 수준의 정확도로 신속한 결과를 얻을 수 있어 발사체 초기설계 단계에 유용하게 쓰일 수 있을 것으로 예상된다.