• 소음진동
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• 제8권3호
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• pp.428-434
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• 1998

Optimal design of a piezoelectric smart structure is studied for cabin noise control. A cubic shaped acoustic cavity with a flat plate which covers one side is taken as the problem. The sensor signal is returned to the actuator through a negative gain. The acoustic cavity is modeled using the modal approach which represents the pressure fields in the cavity as a sum of mode shapes of the cavity with unknown coefficients. By using orthogonality of the mode shapes of the cavity, finite element equation for the structure with the influence of the acoustic cavity is derived. The objective function is the average pressure at a certain region, so-called silent zone, in the cavity and the design variables are the locations and sizes of the piezoelectirc actuator and sensor. The optimal design is performed at several frequencies and the results show a remarkable noise reduction. To see the robustness of the optimally designed result, the configuration is used to examine the noise reduction at different frequencies. By adjusting the gain at each frequencies, it is possible to reduce the noise in comparison with the result when the actuator is not activated.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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• pp.1032-1037
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• 2003

Although the holes on the shell case are very important fer the acoustic performance, it is difficult to solve the problem because the case includes thin bodies. Hence, in the past, only the method of trial and error, which depends on the engineer's intuition and experience, was available fur the design of holes. Many researchers have tried to solve the thin-body acoustic problems, since the conventional boundary element method (BEM ) using the Helmholtz integral equation fails to yield a reliable solution fer the numerical modelling of radiation anti scattering of sound from thin bodies. In the area of the analysis of thin-body acoustic problem, three approaches are generally used; the multi-domain BEM, the indirect variational BEM, and the normal derivative integral equation And there has been just a f9w study reported on the design optimization for the acoustic radiation problems by using only the conventional BEM. For the thin-body acoustics, however, no further study in the optimization fields has been reported. In this research, the normal derivative integral equation is adopted as an analysis formulation in the thin-body acoustics, and then used fur the optimization. The analytical approaches for the design of holes are proposed by using a topology optimization technique and a genetic algorithm. The proposed approaches are implemented and validated using numerical examples.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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• pp.1101-1106
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• 2004

This study presents the reconstruction of sound field radiated from an automotive engine using equivalent sources. Basic concept of the method presented is to replace the engine noise source with elementary sources of multipoles, e.g., monopoles and dipoles. The so-called Helmholtz equation least-squares (HELS) method can reconstruct the sound radiation fields from spherical geometries in a series expansion of spherical Hankel functions and spherical harmonics. In this paper, multi-Point, multipole equivalent sources are employed to reconstruct the sound field radiated from an automotive engine with a fixed rotation speed. To ensure and improve the accuracy of reconstruction, the spatial filters of multipole coefficients and wave-vectors are adopted for suppressing the adverse effect of high-order multipoles. Optimal filter shapes are designed with regularization parameters minimizing the generalized cross validation (GCV) function between actual and reproduced model. After regeneration of field pressures using the proposed method as many as necessary, the vibro-acoustic field of an engine could be reconstructed by using the BEM-based near-field acoustic holography (NAH) technique in a cost-effective manner.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제8권4호
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• pp.303-330
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• 2021

The paper discusses the effect of the winglets on the aerodynamic and aeroacoustic performance of Boeing 737-800 aircraft by numerical approach. For this purpose, computational fluid dynamics and fluent commercial software are used to solve the compressible flow governing equations. The RANS method and the K-ω SST turbulence model are selected to simulate the subsonic flow around the wing with acceptable accuracy and low computational cost. The main variables of steady flow around the simple and blended wing in constant atmospheric conditions are computed by numerical solution of governing equations. The solution of the acoustic field has also been accomplished by the broad-band acoustic source model. The results reveal that adding a blended winglet increases the pressure difference near the wingtip,which increases the lift force. Also, the blended winglet reduces the power and magnitude of vorticities around the wingtip, which reduces the wing's drag force. The effects of winglets on aerodynamic forces lead to a 3.8% increase in flight range and a 3.6% increase in the maximum payload of the aircraft. Also, the acoustic power level variables on the surfaces and fields around the wing have been investigated integrally and locally.

• 한국음향학회지
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• 제8권5호
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• pp.51-58
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• 1989

유한요소법은 일반적으로 변분원리를 이용해 정식화를 하고 있으나, 본 연구에서는 웨이티드 잔차법으로 아주 좋은 근사해를 얻을 수 있다는 Galerkin법에 의해 Helmholtz방정식으로부터 직접 유산요소 정식화하는 방법을 소개하고, 정식화한 수치계산법을 2, 3차원 음장의 고유모드 및 음향방사상태해석에 응용하였다. 또한 수치 계산결과를 확인하기 위하여 간단한 모형을 제작, 실내음향 모드와 음압분포 등의 측정도 병행하였으며 그 결과, 유한요소법에 의한 수치해석결과의 측정치가 잘 맞는 것을 알았다.

• 한국해양공학회지
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• 제34권2호
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• pp.147-154
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• 2020

Underwater acoustics that is the study of the phenomenon of underwater wave propagation and its interaction with boundaries, has mainly been applied to the fields of underwater communication, target detection, marine resources, marine environment, and underwater sound sources. Based on the scientific and engineering understanding of acoustic signals/data, recent studies combining traditional and data-driven machine learning methods have shown continuous progress. Machine learning, represented by deep learning, has shown unprecedented success in a variety of fields, owing to big data, graphical processor unit computing, and advances in algorithms. Although machine learning has not yet been implemented in every single field of underwater acoustics, it will be used more actively in the future in line with the ongoing development and overwhelming achievements of this method. To understand the research trends of machine learning applications in underwater acoustics, the general theoretical background of several related machine learning techniques is introduced in this paper.

• 비파괴검사학회지
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• 제30권5호
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• pp.437-443
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• 2010

최근 재료, 생물의학(biomedicine), 음향, 전자 등 다양한 분야에서 나노 구조를 갖는 박막 기술이 도입되면서 박막 계면의 수명과 내구성 확보를 위한 초고주파수의 초음파현미경을 이용한 정량적인 비파괴적 접합평가에 관한 연구가 큰 이슈가 되고 있다. 본 연구에서는 초음파의 집속, 누설탄성표면파의 발생과 V(z) 곡선의 시뮬레이션 그리고 초고주파수 음향 이미징 기법을 이용하여 나노 스케일 구조를 갖는 박막 시험편의 접합계면을 평가하였다. V(z) 곡선의 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 접합계면에 존재하는 미세 결함(디라미네이션 등)의 검출 감도를 추정할 수 있었으며, 1 GHz의 초고주파수 디포커싱 모드로 박막 시험편의 접합계면에 존재하는 나노 스케일의 미세 결함을 음향 이미지로 가시화 할 수 있어 나노 구조를 갖는 박막의 접합계면의 비파괴평가에 초음파현미경이 매우 유용함을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.1054-1065
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• 1993

본 연구에서는 정상상태의 단일 주파수에서의 임의의 음압분포로 조화가진되 는 3차원 정방형 밀폐계 음장의 경우에 대한 능동제어를 시도함으로써 사무실과 같은 실내 공간에 대한 능동적 소음저감의 응용 가능성을 검토하고자 하였다. 또한 변환기 의 위치선정을 위하여 상태공간 모드 모델의 모드 근사화에 따른 계수행렬의 요소를 평가함으로써 가제어성과 가광측성을 만족하는 최적한 변환기 (부가음원, 마이크로폰) 의 위치를 선정하였다. 밀폐계 내부의 음압을 저감시키는 목적함수로는 전체 시간평 균 음향 포텐셜에너지를 사용하였으며 폐공간의 음압변동을 이론적으로 규명함으로써 부가적인 음원의 복소세기를 적절히 선정하여 이 음향 포텐셜 에너지의 양을 최소화 시킬 수 있음을 보였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제48권8호
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• pp.635-645
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• 2015

본 연구에서는 하도 내 수제 형 수리구조물을 설치하였을 때, 만곡수로와 수충부에서의 흐름 양상 변화를 3차원 유속 측정을 통해 확인하였다. 연구를 위해 길이 24.4m, 폭 1.5m, 하상경사 2%의 만곡수로에서 실험을 수행하였다. 실험은 단일 수제의 설치 여부에 따라 크게 두 가지 경우로 나누어 수행하였다. 유속의 측정에는 3차원 초음파 유속계(Acoustic Doppler velocimeter, ADV)를 사용하였으며 각 단면 당 약60개의 측점을 선정하여 일정한 시간 동안 측정하였다. 측정된 유속들은 시간 평균하였으며, 각 단면에서의 측정결과를 연결하여 만곡수로의 수면유속을 파악하였다. 그 결과, 수제설치로 인해 구조물 하류에 위치한 만곡부 외측에서의 유속이 현저하게 감소하였고 제방을 향했던 흐름의 방향이 내측으로 변화하였음을 확인할 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제7권4호
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• pp.22-30
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• 1988

이 논문에서는 무한 격리벽내의 가장자리가 고정된 원형평판으로부터의 음압복사를 FFT 기법을 이용하여 계산하였다. 음장은 컴퓨터 계산시간을 절약하기 위해 Rayleigh integral 을 직접 수치해석적으로 구하는 대신에 공간영역에서 2차원 FFT 방법을 이용하였다. 그 결과 1/200의 시간을 절약할 수 있었다. FET방법은 원형평판형상 뿐만아니라 어떤 형상에도 적용 가능하며 복잡한 형상의 근거리 및 원거리 음장을 예측하는데 상당히 유효하다.