• 제목/요약/키워드: Acoustic Mode Analysis

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취성재료의 장기 강도시험 중 미소파괴음 신호 분석 (Analysis of Acoustic Emission Signals during Long-Term Strength Tests of Brittle Materials)

  • 천대성;정용복
    • 터널과지하공간
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    • 제27권3호
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    • pp.121-131
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    • 2017
  • 본 연구에서는 암석과 콘크리트의 정적 및 동적 장기강도시험을 통해 이들 재료의 시간 의존적 거동에 대해 연구했으며, 특히 장기강도시험 중 발생한 미소파괴음 신호를 분석하여 장기 안정성 평가에 활용하고자 하였다. 정적 장기강도시험의 경우 임계하 균열성장시험을 활용하여 Mode I과 Mode II에 대한 장기거동과 미소파괴음 발생특성을 분석하였으며, 동적 장기강도시험의 경우, 반복재하 4점 굴곡시험을 통한 장기강도의 한계와 미소파괴음 발생특성을 분석하였다. 미소파괴음 분석결과, 미소파괴음 히트 누적곡선 대 시간에 따른 곡선은 1차, 2차, 3차 구간이 있는 크립곡선의 모양과 유사한 모양을 보였다. 선형구간에 해당하는 미소파괴음 히트 누적곡선의 2차 구간의 기울기와 지연파괴시간과의 로그-로그 관계로부터 암석과 콘크리트의 정적 및 동적 장기 안정성을 평가하는 방안에 대한 가능성을 제시하였다.

고체추진 로켓의 선형 안정성 요소에 대한 연구 (Linear Stability Analysis for Combustion Instability in Solid Propellant Rocket)

  • 김학철;김준성;문희장;성홍계;이훈기;엄원석;이도형
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.27-36
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    • 2013
  • 본 연구에서는 고체로켓 모터의 연소 불안정성을 예측하고 분석 할 수 있는 해석도구의 개발을 위해 음향에너지의 분석과 선형 안정성 해석을 수행하였다. 음향 해석의 경우 상용 프로그램인 COMSOL을 이용하여 단면적이 일정한 실린더 형상의 연소실 음향 해석 및 모드 해를 도출하였다. Culick에 의해 정립된 고체추진 로켓의 선형 안정성 해석에 기초하여 연소 불안정성을 진단하였으며 압력결합, 노즐감쇠, 입자감쇠의 안정성 요소(stability alpha) 외에 유동방향변환(flow turning) 요소와 점성감쇠(viscous loss) 요소를 추가하여 연료 표면 근처의 유동 및 점성효과를 포함하는 연소 불안정의 경향을 파악하였다. 또한 입자의 크기에 따른 주파수 영역별 연소 불안정 감쇠 특성을 파악하였다.

Structural Modification for Vehicle Interior Noise Reduction Using Vibration Response Sensitivity Analysis

  • Park, Yong-Hwa;Cheung, Wan-Sup;Park, Youn-Sik
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제19권3E호
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    • pp.3-11
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    • 2000
  • A structural modification technique for reducing structure-borne noise of vehicles using a sensitivity analysis is suggested. To estimate the noises generated by the vibration response, a semi structure-acoustic coupling analysis was exploited. As a result of the coupling analysis, severe noise generating positions are identified whose vibrations should be cured through structural modifications. Formulation for the sensitivity analysis of those severe vibration responses with respect to the design changes is derived to enhance the vibration response. Special attention is given in this paper to the use of the experimentally measured vibration responses in the sensitivity analysis. As a result of the proposed method, the structural modifications can be peformed accurately by using experimental data instead of using the finite element method though the higher vibration modes are considered as long as the vibration measurement and acoustic mode calculations are accurate. Effectiveness of this method was examined using an example model by experiments.

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초음속 엔진의 흡입구 종말충격파와 연소실 화염의 상호간섭 동적연구 (Dynamic study on the Interaction between Terminal Shock train and Flame Fluctuation of Supersonic Propulsion System)

  • 염효원;김선경;김성진;성홍계;길현용;윤현걸
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.79-82
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    • 2009
  • 초음속 엔진의 흡입구에서의 종말충격파와 연소실 화염의 상호간섭 연구를 위하여 초음속 엔진의 전영역, 즉 흡입구에서부터 연소실과 노즐까지 통합하여 비정상 연소수치해석을 수행하였다. 초음속 엔진이 상승하는 가속모드와 순항모드에서 상호간섭의 동적현상을 연구하였다. 흡입구에서의 충격파거동과 주요 위치에서 압력거동을 분석하고 초음속 엔진 전영역에서의 음향모드를 분석하여 현 시스템의 동적 거동을 파악하였다.

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액적 분사/연소를 고려한 초음속 엔진의 buzz 특성 (Buzz Characteristic of Supersonic Propulsion System with Spray Injection and Combustion)

  • 김성진;염효원;성홍계;길현용;윤현걸
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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    • pp.411-414
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    • 2010
  • 초음속 엔진에서 흡입구의 buzz현상은 큰 압력진동과 연소 불안정성 그리고 추력 감소 등을 야기한다. 흡입구의 buzz현상과 액적 분사/연소의 동적인 상호관계를 이해하기 위하여 통합된 비정상 연소수치해석을 수행하였으며, 액적 모사를 위하여 TAB(Taylor Analogy Breakup) model을 적용하였다. 흡입구에서의 충격파거동과 주요 위치에서 압력거동을 분석하고 초음속 엔진 전영역에서의 음향모드를 분석하여 현 시스템의 동적거동을 파악하였다.

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진동 방사음을 이용한 터보차져 휠 동특성 시험에 대한 고찰 (Study on the Modal Test for a Turbocharger Wheel Using Vibro-acoustic Responses)

  • 이형일;이덕영;박호일
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.29-37
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    • 2011
  • The modal characteristics of a compressor wheel of an automotive turbocharger have been investigated using an experimental method based on an acoustic frequency response function, p/f(${\omega}$), where p is sound pressure radiated from a structure, and f is impact force. First, a well-defined annular disc with narrow radial slots was examined to check whether the vibro-acoustic test could precisely determine natural quencies and vibration modes of structures showing that the vibro-acoustic test proposed in this paper was comparable to the conventional modal test with an accelerometer and the numerical analysis. The conventional method has been found to be inappropriate for compressor wheel because of additional mass due to the accelerometer and additional damping from the accelerometer cable alter the dynamic responses of the wheel blades. odal characteristics of the wheel have been defined using vibro-acoustic test and verified with the results from another conventional method using a laser vibrometer. Natural quencies and mode shapes of a turbocharger wheel, which can't be precisely obtained with onventional method, could be defined accurately without the additional effects from sensor and cable. Proposed method can be applied to small structures where conventional sensors and cables could generate troubles.

비행용 가스발생기 모사배관 도출 및 연소불안정 제어를 위한 음향해석

  • 김홍집;김성구;최환석
    • 항공우주기술
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    • 제4권1호
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    • pp.171-178
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    • 2005
  • 고성능 로켓엔진의 터보펌프를 구동하기 위한 연료 과농 가스발생기에 대하여, 연소 불안정 발생시 모사배관를 각각의 음향모드 공진주파수를 모사하는 방법을 통하여 결정하였다. 관심 있는 음향모드의 몇 파장만을 모사하여 실제 연소시험에 바로 적용할 수 있는 짧은 길이의 배관도 제시하였다. 가스발생기에서의 연소불안정을 제어하기 위한 하나의 방안으로서, 모사배관의 길이를 바꾸어 분사기의 동특성과 연소실의 공진 음향 모드를 서로 분리시켜 상호작용이 일어나지 않게 할 수 있으며, 이러한 특성은 연소시험을 통해 확인되었다. 비행용 가스발생기의 연소시험과 연소불안정 제어를 위한 일련의 방안으로서 모사배관를 결정하는 방법을 확립하였다.

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경계요소법을 이용한 원통형 배열센서의 지향성/무지향성 모드에 대한 음향특성해석 (Acoustic Characteristics Analysis of Cylindrical Array for the Directional and Omni-directional mode Using the Boundary Element Method)

  • 이정민;서희선;조요한;백광렬
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제19권9호
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    • pp.922-927
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    • 2009
  • The transducers used in active sonar on surface ships are packed in a specific geometry in the array drum in order to meet the requirements such as the source level, directional beam pattern, etc. This paper describes the acoustic characteristics of the cylindrical array which is based on a 64 vertical staves arrangement, each stave composed 5 independent transducers. Firstly, the single transducer on the rigid baffle in the water is analyzed with the Finite Element Method. From the result of the FE analysis nodal velocities on the radiation surface is calculated and used with the boundary conditions of the transducers mounted on the array drum. Then the acoustic pressure is calculated in the field points using the Boundary Element Method and the other acoustic informations, the source level, beam pattern, near field and far-field distance, were acquired.

광대역 자율 음향 시스템의 국내 최초 활용 시도와 광대역 음향 데이터 분석 방안 (The first attempt of utilization of a wideband autonomous acoustic system and its general knowledge on analyzing the wideband acoustic data)

  • 강명희;조윤형;나형술;손우주;윤혜주;;안영수
    • 수산해양기술연구
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    • 제58권2호
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    • pp.130-140
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    • 2022
  • Recently, wideband acoustic technology has been introduced and started to be used in fisheries acoustic surveys in various waters worldwide. Wideband acoustic data provides high vertical resolution, high signal-to-noise ratio and continuous frequency characteristics over a wide frequency range for species identification. In this study, the main characteristics of wideband acoustic systems were elaborated, and a general methodology for wideband acoustic data analysis was presented using data collected in frequency modulation mode for the first time in Republic of Korea. In particular, this study described the data recording method using the mission planner of the wideband autonomous acoustic system, wideband acoustic data signal processing, calibration and the wideband frequency response graph. Since wideband acoustic systems are currently installed on many training and research vessels, it is expected that the results of this study can be used as basic knowledge for fisheries acoustic research using the state-of-the-art system.

구조 방사 소음의 해석을 위한 구조물의 진동 획득 방법의 비교 (Comparison of various methods to obtain structural vibration for vibro-acoustic noise)

  • 왕세명;신민철;구건모;김대성;배원기;경용수;김정선;국정환
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2006년도 추계학술대회논문집
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    • pp.607-611
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    • 2006
  • There are several methods to obtain structural vibration for analysis of vibro-acoustic noise. First of all, vibration data can be obtained through the structural analysis using finite element method. Although this method has no need to experiment, the analysis result is unreliable when the structure and the vibration source is complex to model exactly. The second method is to measure vibration using a number of sensors. The analyzed vibro-acoustic noise with directly measured data is setting morereliable when the number of data acquisition points is getting larger. However, it requires large amount of time and effort to measure all vibration data on every node especially when the size of vibrating structure is large. The Modal Expansion Method(MEM), which uses mode information and measurement data, has been introduced to compensate their limits. With a relatively small number of measurement data, the reliable structural vibration for vibro-acoustic noise can be obtained using this semi-analysis method. Although MEM gives reliable result, it is restricted by the number of modes and measurement points. In this paper, structural analysis, direct vibration measurement method and MEM are compared using the simple aluminum box model. Furthermore, the washing machine case is also provided as a comparative example. The Laser Doppler Vibrometer(LDV) was used instead of contact type accelerometer to get vibration data.

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