머드 유동 압력파를 이용한 기존의 통신방식은 속도가 1-2 bps 수준으로서 통신에 소요되는 시간이 길어 실시간 제어가 불가능한 수준이다. 통신 속도를 10배 이상 향상시키기 위한 음파통신 방식은 상용화되기는 하였으나 가격이 비싸 이용이 제한적이고 응용 사례도 많지 않다. 본 연구는 해당 설비에 해당하는 시뮬레이터를 개발하여 실제 시험 결과와 유사하게 성능을 개발하였다. 드릴 파이프를 통한 음파 통신 모사를 위해 머드에 의한 마찰 감쇠를 모사할 수 있는 지배 방정식을 제안하고 수치해석 모델을 개발하였다. 감쇠 계수는 시추 현장에서의 음파 에너지 감쇠율과 비교하여 보정하였다. 개발된 수치해석 모델을 대상 QPSK 변조 방식의 통신 알고리즘을 적용하여 지상부에서 통신 에러율 0.04% 수준의 우수한 성능을 확인하였다. 이는 아직 노이즈가 혼입되지 않은 조건에서의 통신 성능이며 이를 적용하기 위해 현장 노이즈 데이터를 확보하여 혼입을 위한 실제 노이즈 신호를 재생하는 기술을 확립하였다.
수치해석 방법을 이용하여 실험으로 구한 머리전달함수 (Head Related Transfer Function: HRTF)를 컴퓨터 시뮬레이션으로 대치하고, 청취자의 머리 주변에서의 음장을 가시화하는 방법에 대해 다룬다. 본 논문에서는 경계요소법 (Boundary Element Method)과 무한요소법 (Infinite-Finite Element Method)의 두 가지 방법을 이용한다. 지금까지는 더미헤드 (Dummy-Head)등을 이용한 실험으로 머리전달함수를 구하였는데 이 실험에는 상당한 시간과 장비가 필요하다. 3차원 레이저스캐너를 이용하여 KEMAR 더미헤드의 형상을 측정하고 이것을 여러 다른 요소 수를 가지는 경계요소모델 및 무한요소모델로 변환하여 머리전달함수를 계산하고 모델의 요소 크기와 적용 가능한 주파수 대역과의 관계에 대해 분석한다. 측정을 통해 구한 머리전달함수와 비교하여 모델을 검증하고 음향학의 상반원리를 적용하여 머리전달함수의 데이터베이스를 구한다. 또한 몇 가지 가상음향 시스템에 대한 음장해석을 통해 주파수 및 시간영역에서의 음장을 가시화한다.
Waimer, Steffen;Manzato, Simone;Peeters, Bart;Wagner, Mark;Guillaume, Patrick
Advances in aircraft and spacecraft science
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제5권2호
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pp.205-223
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2018
During launch a spacecraft is subjected to a variety of dynamical loads transmitted through the launcher to spacecraft interface or air-born transmission excitations in the acoustic pressure field inside the fairing. As a result, spacecraft are tested on ground to ensure and demonstrate the global integrity of the structure against these loads, to screen the flight hardware for quality of workmanship and to validate mathematical models. This paper addresses the numerical modelling and simulation of the low frequency sine and random vibration tests performed on electrodynamic shaker facilities to comprise the mechanical-borne transmission loads through the launcher to spacecraft interface. Consequently, the paper reviews techniques and methodologies to derive a reliable and representative coupled virtual vibration testing simulation environment based on experimental data. These technologies are explored with the main objectives to ensure a stable, reliable and accurate control while testing. As a result, the use of the derived simulation models in combination with the added value of improved control and signal processing algorithms can lead to a safer and smoother vibration test control of the entire environmental test campaign.
새로운 차음성능 측정방법인 표면인텐시티법을 이용하여 실제 건축물의 현장에서 각부위별 차음성능 평가하고. 이를 종래의 음압측정방법과 은향인텐시티법 및 이론계산에 의한 결과 치 와 비교 . 검토하였다. 표면인텐시티법에 의한 건물부위의 차음성능 측정결과치는 음향인 텐시티법 및 이론계산에 의한 결과치와 잘 일치하였으며, 표면 인텐시티법은 음향인텐시티 법과 더불어 종래의 음압측정방법에 비해 측정시 주위 암소음 및 flanking transmission의 영향을 적게 받는 것으로 나타났다.
Purpose: The balcony in the apartment is important space not only as a fire escape but also as a buffer for heat and sound insulation. However, with the legalization of balcony expansion for residential apartments in Korea in 2006, many households have eliminated the balcony space altogether to increase the inner space, often without sufficient consideration for the effects on the indoor environment. This study examined the sound insulation performance of exterior-facing windows in enclosed balconies and the changes in the indoor acoustic environment due to expansion to provide a basis for appropriate balcony expansion. The apartments for the field test were chosen where two balcony types can be compared, and the sound insulation performance for the eighteen balcony windows was measured. The windows installed were typical double window with thickness 16 mm or 22 mm. Measurements of the weighted standard sound pressure level difference showed a decrease of about 3 dB in sound insulation performance due to expansion. For common exterior noise levels of 70-85 dB(A), the indoor noise level can exceed 45 dB(A), the limit level regulated in Korea. However, it was found that the sound insulation performance of the window and the quality of the construction have more influence on indoor noise levels than balcony expansion itself.
The motion of a projectile initiated by the release of highly pressurized air is simulated presuming the flow field as a two dimensional one. The effects of water compressibility on projectile movements are investigated, comparing results based on the Fluent VOF model where water is treated as an incompressible medium with those from the presently developed VOF scheme. The present model considers compressibility of both air and water. The Fluent results show that the body moves farther and at higher speeds than the present ones. As time proceeds, the relative difference of speed and displacement between the two results drops substantially, after acoustic waves in water traverse and return the full length of the tube several times. To estimate instantaneous accelerations, however, requires implementation of the water compressibility effect as discrepancies between them do not decrease even after several pressure wave cycles.
In relation to a non-destructive evaluation of irradiation damage of micro-structure of interstitial, void and dislocation, the changes in the hysteresis loop and Barkhausen noise amplitude and the harmonics frequency due to neutron irradiation were measured and evaluated. The Mn-Mo-Ni low alloy steel of reactor pressure vessel was irradiated to a neutron fluence of $2.3\times10^{19}n/cm^2$$(E\ge1MeV)$ at $288^{\circ}C.$The saturation magnetization of neutron irradiated metal did not change. Neutron irradiation caused the coercivity to increase, whereas susceptibility to decrease. The amplitude of Barkhausen noise parameters associated with the domain wall motion were decreased by neutron irradiation. The spectrum of Barkhausen noise was analyzed with an applied frequency of 4Hz and 8Hz, and a sampling time of 50 $\mu$ sec and 20 $\mu$ sec. The harmonic frequency of Joule effect shows 4Hz, 8Hz, 12Hz and 16Hz reflected from an unirradiated specimen. On the contrary, the harmonic frequency disappeared for the irradiated specimen. Harmonic frequency of induced voltage of sinusoidal magnetic field And Spectrum of Barkhausen noise on material is determined.
정재초음파를 이용하면 유체에 잠겨 있거나 유체를 따라서 흐르는 미세 입자의 조작이 가능하다. 정재초음파 장이 입자에 힘을 작용하여 입자를 음압마디 또는 반음압마디로 이동시킨다. 본 연구에서는 정재초음파의 주파수를 조정함으로써 유동 중 미세 입자의 위치를 제어하는 방법을 제안하고자 한다. 이를 위해 먼저 수침형 초음파 트랜스듀서를 이용하여 폭 수 밀리미터의 미세 채널을 가지는 정재초음파 발생시스템을 구성하였다. 제안한 발생시스템을 이용하여 주파수 2 MHz부터 2.5 MHz까지 영역에서 정재초음파 장을 발생시키고, 물을 따라 흐르는 수 마이크로미터 내외의 탄화규소 입자가 음압 마디로 잘 이동함을 확인하였다. 이때, 미세 채널의 폭과 주파수가 입자의 거동에 미치는 영향을 관찰하였으며, 주파수가 미세입자의 이동 위치를 결정하는 중요한 파라미터임을 확인하였다. 결과적으로, 초음파의 주파수를 조정함으로써 입자의 이동 위치를 제어할 수 있음을 실험을 통해 확인하였으며 최대 범위는 약 261 마이크로미터이다. 본 연구로부터 유체내의 입자 조작에 있어서 정재초음파의 다양한 응용 가능성을 확인할 수 있었다.
본 논문에서는 20 kHz와 32.5 kHz에 공진 주파수를 갖는 다공진 트랜스듀서를 $3{\times}16$ 배열로 구성하여 파라메트릭 배열 신호를 생성하는 시스템을 제안한다. 배열 트랜스듀서를 구동하기 위해 LM1875증폭기 소자를 이용하여 16채널 다중 증폭기를 제작하였고, 임의의 파형 생성 및 분석을 하기 위해 PXI 시스템과 LabView 8.6을 이용한 시스템이 구축되었다. 구축된 시스템을 이용하여 거리에 따른 음압레벨 변화와 빔 패턴을 측정하여 파라메트릭 현상을 확인하였다. 이론적으로 계산된 차 주파수의 감쇠거리와 회절거리는 각각 15.51 m와 1.9332 m이며, 음압레벨 실험결과 회절거리 이전 근거리 음장에서 차 주파수의 음압이 누적되어 증가되는 현상을 확인 하였다. 실험을 통해 측정된 차 주파수의 빔 패턴은 2개의 1차 주파수가 중첩된 빔 패턴과 유사함을 확인하여 고지향 파라메트릭 신호가 생성됨을 확인하였다.
배관은 사용기간 중에 여러 가지 열화에 의해 손상을 받으며, 그 중 감육(두께감소)이 발생하게 되면 심각한 결과를 초래할 수 있다. 따라서, 배관시스템의 보전유지를 위해서는 감육되어진 배관의 강도를 평가하는 것이 중요하다. 어떤 재료가 외부 응력 등에 의해 파괴 혹은 변형된다면 그 특징적인 탄성파가 변형메카니즘에 따라 여러 가지로 다르게 나타날 수 있다. 본 연구에서는 감육을 가지는 배관에서 감육결함의 길이 및 깊이를 다르게 상정하였을 때 나타나는 AE신호들에 대해 Wavelet Transform시스템을 이용하여 평가하였다. 또한,실배관의 굽힘시험을 통하여 기계적인 강도를 평가하였다. 결과로부터, 감육의 깊이비(d/t)의 정도에 따라 주파수 성분을 구별하는 것이 가능하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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