• 제목/요약/키워드: Acoustic Radiation Power

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접수 원통형 구조물의 표면 진동속도를 이용한 총 방사음향파워 계산 (Estimation of Total Acoustic Radiation Power of Submerged Circular Cylindrical Structure Using Surface Vibration Velocity)

  • 한승진;이종주;강명환;배수룡;정우진
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.236-239
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    • 2014
  • Most naval underwater weapon system can be simplified to a circular cylindrical structure which has vibrating machineries inside. In order to predict efficiently the total acoustic radiation power of cylindrical structure, surface velocity is measured and radiation efficiency of surface element is calculated. Then, they are substituted to the surface pressure in the simplified Helmholtz integral equation which assumes acoustic far-field and plane-wave approximation at the surface. Surface velocity and total acoustic radiation power for a submerged cylinder are measured in water-tank. In this example, it is found that total acoustic power output obtained from the prediction is in good agreement with that of measurement in mid-high frequency range.

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상호 간섭 영향을 고려한 평면 배열형 음향 트랜스듀서의 방사 출력 예측 (A Prediction of Radiation Power for the Planar Array Acoustic Transducer Considering Mutual Coupling Effects)

  • 이종길;서인창
    • 한국음향학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.17-22
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    • 1996
  • 소나 시스템에 주로 사용이 되는 평면 배열형 음향 트랜스듀서는 수중에서 음을 방사하여 빔(beam)을 형성하게 된다. 이러한 빔은 트랜스듀서 진동체에서 발생하는 음향 출력이 공간상에 분포되어 일어난다. 따라서 방사 출력의 산출은 트랜스듀서의 성능 및 효율을 예측하는데 필요하다. 본 논문에서는 무한 배플에 고정된 9개의 음향 진동체를 모델로 선정하였다. 개별 진동체에서의 음향 방사량은 자기방사 및 상호방사의 조합으로 표현이 되며 전기적 등가회로 기법을 이용하여 진동체 상호간의 음향 간섭 영향을 고려하여 평면 배열형 음향 트랜스듀서 진동체의 방사 출력 예측 기법을 제안 하였다.

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수중 원통형 구조물의 총 음향방사파워 예측 (Prediction of Total Acoustic Radiation Power of the Submerged Circular Cylindrical Structures)

  • 한승진;이종주;강명환
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제24권11호
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    • pp.876-882
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    • 2014
  • This study investigates an efficient method to estimate the total acoustic radiation power of submerged circular cylindrical structures. Since the acoustic radiation power of submerged vehicles can be changed during the operation, the estimation for its monitoring onboard is required to accomplish the missions. The total acoustic radiation power is estimated using the measured velocity and the calculated radiation efficiency of the surface which consists of submerged rectangular plate elements. Experiments are carried out to validate the estimation approach. Comparisons of the estimation results with the measurements show that they are in a good agreement for the mid-high frequency range and match well for the cases of different excitation locations which correspond to the different operation modes of underwater vehicles as well. Therefore, this estimation method can be applied effectively to the development of the radiated noise monitoring-system.

Broadband Acoustic Power Radiation from a Finite Plate Excited by Random Forces in a Subsonic Flow Field

  • Lee, Hyo-Keun
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제19권1E호
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    • pp.27-37
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    • 2000
  • This paper presents a simplified analytical formulation for computing acoustic power radiation from a rectangular plate exposed to random forces such as turbulent boundary layer pressure fluctuations and arbitrary mechanical force in a subsonic flow field. The expression for the acoustic power is derived using modal expansion method and light fluid loading is assumed on the plate. In order to simplify the formulation for acoustic power due to combined excitations of mechanical forces and turbulent pressures, it is assumed that the structural damping of the plate is small and excitations are broadband random forces having frequency spectra above the convective coincidence. Under these assumptions, an approximate solution for the broadband acoustic power radiation from a plate excited by both turbulent pressures and arbitrary mechanical forces is obtained and evaluated considering the effect of modal coupling on the radiated acoustic power. An efficient method is also suggested to compute modal acoustic impedance in a moving fluid medium by using averaged Green function.

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고속전철용 주름판넬구조의 등가평판모델 및 방사소음 (Equivalent Plate Model and Acoustic Power Radiation of the Corrugated Panel Structures for High Speed Train)

  • 장준호;이상윤;홍성철;이우식
    • 한국철도학회논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.26-35
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    • 1999
  • The acoustic power reduction method can be used to design a quiet structure. To calculate the acoustic power radiated from a vibrating structure, the dynamic responses have to be determined. It is not easy to analyse the structure composed of the corrugated panels because of the structural complexity and the long analysing time. To make up for these defects, the equivalent orthotropic panel is presented. Also the acoustic power prediction method of the vibrating structures is proposed. As examples, the equivalent material properties of the corrugated plates are obtained and the acoustic powers of the floor structure are calculated at several frequency regions for the Korean High Speed Train.

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강체원뿔표적에 대한 초음파 방사힘 계산과 음향파워측정모델에 관한 연구 (Calculation of the ultrasonic radiation force acting on a rigid circular cone and the study on the metrology for the acoustic power measurement)

  • 백경민;이주호;프리치;김용태
    • 한국음향학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.335-343
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    • 2024
  • 본 논문은 초음파 방사힘을 이용하여 음향파워를 측정하는 방법에 대한 이론적 모델을 세우고 이에 대한 이론적 결과를 다루었다. 이를 위해 Kirchhoff approximation 기반으로 강체원뿔표적에 대한 산란모델을 세우고 음향파워를 계산한 후 이를 방사힘으로 환산하였다. 이를 통해 원뿔표적을 사용하는 기존 방법의 정확성 및 측정 한계, 그리고 임의의 경사각의 원뿔표적으로도 측정할 수 있는 음향파워측정에 관한 확장된 이론을 제시하였다. 이를 이용하여 초음파 방사힘을 이용한 음향파워측정 방법의 주파수 및 표적 크기에 대한 의존도도 본 논문에서 제시하였다. 그 결과로 주파수 및 표적 크기를 고려하였을 때 국제표준규격(International Electrotechnical Commission, IEC)에서 제시하는 방법으로 계산한 음향파워값에 추가되어야 할 보정값을 산출하였다.

파워흐름유한요소법의 진동해석 결과를 이용한 구조물의 방사소음 해석시스템 개발 (Development of Sound Radiation Analysis System Using the Results of Power Flow Finite Element Method)

  • 이호원;홍석윤
    • 한국음향학회지
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    • 제20권7호
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    • pp.21-30
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    • 2001
  • 중고주파수 대역에서 구조물의 진동해석에 사용되는 새로운 기법인 파워흐름유한요소법과 음향방사문제를 해결하는데 사용되는 음향경계요소법을 이용하여 구조물의 진동해석에서 방사소음해석까지 일련의 과정이 순차적으로 이루어지는 해석시스템을 구축하였다. 평판으로 이루어진 임의의 형상 구조물의 진동해석을 수행하고, 이 때 얻어지는 표면에서의 에너지밀도를 음향해석을 위한 속도경계조건으로 활용하여 진동-소음해석을 수행하였다. 개발된 진동-소음해석 시스템의 검증을 위해 간단한 형상의 구조물을 모델링하여 상용화 패키지(SYSNOISE)의 해석결과와 비교하였으며 또한 여러 다양한 형상의 구조물에 대해서도 본 해석시스템을 적용하여 진동-소음해석을 수행하였다.

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전기-음향 방사컨덕턴스를 이용한 치료용 초음파 자극기의 음향출력 예측 (The Acoustic Output Estimation for Therapeutic Ultrasound Equipment using Electro-Acoustic Radiation Conductance)

  • 윤용현;조문재;김용태;이명호
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.264-269
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    • 2011
  • To increase therapeutic efficiency and biological safety, it is important to precision control of acoustic output for therapeutic ultrasound equipment. In this paper, the electro-acoustic radiation conductance, one of electroacoustic characteristics of therapeutic ultrasound equipment, was measured by the radiation force balance method according to IEC 61161 standards and the acoustic output was estimated using the electro-acoustic radiation conductance. The estimation of acoustic output was conducted to continuous wave mode and pulse wave mode of duty cycle between 20% and 80%. The differences between prediction values and measurement results are within 5% of measurement uncertainty, which is a reasonably good agreement. The results show that acoustic output controlled by electro-acoustic radiation conductance was found to be an effective method.

방사힘 측정법을 이용한 초음파 진단장치용 배열 탐침자의 음향파워 측정시스템 (Acoustic Power Measurement System of Array Probes for Ultrasonic Diagnostic Equipment Using Radiation Force Balance Methods)

  • 윤용현;조문재;김용태;이명호
    • 한국음향학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.355-364
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    • 2010
  • 초음파 진단장치의 음향출력 특성은 전기음향 변환 장치인 배열 탐침자의 성능에 크게 영향을 받으며, 생물학적안전 측면에서 매우 중요하다. 본 논문에서는 초음파 진단장치용 배열 탐침자로부터 방사되는 음향파워를 소자별로 측정할 수 있는 자동화 시스템을 구성하였으며, 곡선형 탐침자의 경우 각 소자의 지향성이 측정에 미치는 영향을 확인하고 이를 보정하는 기법을 개발하였다. 선형, 위상형, 곡선형 배열 탐침자를 대상으로 음향파워 측정결과, 본 논문에서 제시하는 측정기법은 배열 탐침자의 음향파워 특성을 평가하는데 적합함을 확인하였다.

군집행동 알고리즘을 이용한 판넬구조물의 방사소음저감에 관한 연구 (A Study on Acoustic Radiation Reduction of a Vibrating Panel by Using Particle Swarm Optimization Algorithm)

  • 전진영
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.482-490
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    • 2009
  • In this paper, the author proposes a new method for acoustic radiation optimum design to minimize noise from a vibrating panel-like structure using a collaborative population-based search method called the particle swarm optimization algorithm(PSOA). The PSOA is a parallel evolutionary computation technique initially developed by Kennedy and Eberhart. The acoustic radiation optimization method based on the PSOA consists of two processes. In the first process, the acoustic radiation analysis by an integrated p-version FEM/BEM, which was developed by using MATLAB, is performed to evaluate the exterior acoustic radiation field of the panel. The second process is to search the optimum design variables: 1) Shape of Bezier curves and 2) Shape and position of ribs, to minimize noise from the panel using the PSOA. The optimization method based on the PSOA is compared to that based on the steady state genetic algorithm(SSGA) in order to verify the effectiveness and validity of the optimal solution by PSOA. Finally, it is shown that the optimal designs of the panel obtained by using the PSOA can achieve effective reductions in radiated sound power.