• 제목/요약/키워드: Bell Mode

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등가 종 모델을 이용한 맥놀이 조절법 (Beat Control Using an Equivalent Ring Model)

  • 김석현;이중혁
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.516-519
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    • 2012
  • This study proposes a method of an equivalent bell model in order to tune the beat period of a Korean bell. In a Korean bell having a slight asymmetry, each circumferential mode splits into a mode pair which has a slight difference in frequency, and the interaction of the mode pair makes a beat in vibration and sound. An equivalent bell model which consists of an axi-symmetric bell and an equivalent point mass, has the same mode property as in a real bell. The equivalent bell model is constructed by the finite element analysis based upon the theory of a revolutionary shell Using the equivalent bell model, the beat period is predicted when the bell thickness is locally decreased to improve the beat property. The predicted result is verified by experiment on a test bell. The proposed method is useful to save the time required for tuning the beat period of a large bell.

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유한요소법을 이용한 종형 구조물의 동적거동 및 음향거동에 관한 연구 (A Study on Dynamic and Acoustic Behavior of Beel Type Structure Using Finite Element Method)

  • 정석주
    • 소음진동
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    • 제6권4호
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    • pp.447-456
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    • 1996
  • Dynamic characteristics of the bell-type structure including acoustic effects and transient dynamic problems were analyzed numerically. Natural frequencies, mode shapes and transient dynamic analysis used the finite element method with 3-D general shell element. Mode shapes and stress distributions of transient dynamic analysis were expressed by computer graphics. The method using this study was evaluated by comparision of theoretical results at reference papers(14), (15) and the experimental test using Fast Fourier Transform analyzer. Vibrational modes governing acoustic characteristics of the typical bell-type structure depended on the first flexural mode(4-0 mode) and the second flexural mode(6-0 mode). Asymmetric effects by Dangiwas, acoustic holes gave rise to beat frequencies, and the Dangjwa was found to be most effective. When impact load acted on the bell, stress concentration occured at the rim part of bell. It was found that the bell type structure should be designed thickly at the rim part in order to prevent impact load from stress concentration.

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등가 종 모델을 이용한 맥놀이 주기 조절법 (Beat Period Tuning Method Using an Equivalent Bell Model)

  • 김석현;이중혁
    • 한국음향학회지
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    • 제31권8호
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    • pp.561-568
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    • 2012
  • 본 연구는 등가 종 모델을 이용하여 한국종의 맥놀이 주기를 조절하는 방법을 제시한다. 한국종이 갖고 있는 미세한 비대칭성은 하나의 원주 모드를 미세한 주파수의 차이를 갖는 모드 쌍으로 분리시키는데, 이 모드 쌍의 상호간섭에 의해서 진동과 음향의 맥놀이가 발생한다. 등가 종은 축대칭 종에 등가 집중질량을 부착시킨 미소 비대칭 구조물로, 실제 종의 모드 쌍과 동일한 모드 특성을 갖는다. 등가 종 모델은 회전 쉘 이론을 근거로, 유한요소해석을 통해서 구성된다. 맥놀이 특성을 변화시키기 위하여 국부적으로 요소 두께를 감소시킬 때, 등가 종을 이용하여 맥놀이 주기를 예측한다. 예측 결과는 시험 종에 대한 실험을 통해 그 타당성을 확인한다. 본 방법은 대형 종의 맥놀이 주기 조절에 소요되는 시간을 크게 줄일 수 있을 것이다.

ODS를 이용한 대형종의 맥놀이 지도 작성법 (Beat Map Drawing Method for a Large Size Bell using ODS)

  • 박인석;이중혁;박선미;김석현
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.929-932
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    • 2012
  • Beat map shows the distribution property of the beating sound in the bell structure. Using the beat map, beat control and beat estimation are available. To draw the beat map, mode pair parameters of the bell are required. However, in case of large bell which is struck by a heavy wooden hammer, it is very difficult to measure the excitation force and to obtain the mode pair parameters. In this paper, we determined the mode pair parameters of the bell from the transmissibility between the roving signal and reference signal, using ODS(operational deflection shape) method. The mode pair data are input to the theoretical model of the beat response and beating waves are generated on the bell circumference. All the numerical and beat map drawing procedures are automatized using Matlab. Finally, the reliability of the beat map generated by the program is verified.

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성덕대왕신종의 맥놀이 지도 (Beat Map of King Song-Dok Bell)

  • Kim, Seock-Hyun
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문초록집
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    • pp.353.1-353
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    • 2002
  • Impulse response of a slightly asymmetric cylindrical shell is derived. Receptance method is applied to obtain the vibration mode and natural frequency of the slightly asymmetric cylindrical shell. Impulse response model is used to identify the vibration beat characteristics of King Song-Dok Bell. The theretical mode is compared and verified by the measured mode of King Song-Dok Bell. (omitted)

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성덕대왕신종의 진동 및 음향 특성 (Vibration and Sound Characteristics of King Song-Dok Bell)

  • 김정헌;정지덕;이장무;김석현
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.1161-1168
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    • 2002
  • Vibration and sound characteristics of King Song-Dok Bell are measured and the modal property is investigated. The effect of striking position and modal property on the beat characteristics is examined. It is first found that the beat characteristics are quite different according to the position on the bell surface and clear beat is periodically generated on the circumference. It turns out that in King Song-Dok Bell, striking Dangjwa(the present striking position) makes a beat in the first vibration mode, as well as it produces very clear beat in the second vibration mode.

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성덕대왕신종의 진동 및 음향 특성

  • 김석현;김정헌;정지덕;이장무
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제12권7호
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    • pp.534-541
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    • 2002
  • Vibration and sound characteristics of King Song-Dok Bell are ivesigated. Natural frequencies. vibration modes and beat period of the bell are precisely measured. The effect of striking position and the position of nodal lines on the beat characteristics is examined. It is first found that the beat characteristics are quote different according to the position on the bell surface and clear beat is periodically generated on the circumference. It turns out that in King Song-Dok Bell, Dangjwa(the present striking position) is located at the position which makes a beat in the first vibration mode, as welt as it produces very clear beat In the second vibration mode.

鐘形셀의 두께變化 및 非對稱效果에 따른 振動모우드 解析에 관한 硏究 (Modal Analysis of the Bell Type Shell with Thickness and Asymmetric Effects)

  • 정석주;공창덕;염영하
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.383-391
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    • 1986
  • 본 논문에서는 이들 기본모우드형태가 검토되었고 또한 두께효과와 비대칭성 효과에 따른 고유진동주파수, 모우드형태, 울림주파수의 변화를 수치적 해석과 실험 적 해석방법에 의해 비교검토되었다. 수치해석방법은 유한요소법으로 이용된 프로그 램은 NASTRAN 프로그램이고 모우드의 형태는 Tectronics컴퓨터그래픽을 이용하여 나타 내었다. 실험적방법은 충격햄머법과 F.F.T. 분석장치(Fast Fourier Transformation Analyzer)를 이용하였다.

등가 종을 이용한 맥놀이 선명성 조절 (Beat Clarity Tuning Using an Equivalent Bell)

  • 이중혁;김석현
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.854-855
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    • 2013
  • As an unique acoustic characteristic of a Korean bell. beat phenomenon is a periodic repetition of strong and weak sounds. Beat sounds good when it is clear and it has a proper period, however, it is not easy to satisfy these two conditions simultaneously. In this study, we propose a beat tuning method to satisfy these two conditions, by using an equivalent bell model. First, we construct an equivalent bell which has the same beat property with the 1st beat of a real bell and we investigate the change of mode pair by finite element analysis, when thickness of the bell is locally decreased at $22.5^{\circ}$ from the striking point. From the analysis result, minimum thickness reduction amount is determined to make a clear and strong beat.

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인공 덤쇠를 이용한 한국종의 맥놀이 조절법 (Beat control method of Korean bells using artificial dumshoi)

  • 김석현;이재호
    • 한국음향학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.192-200
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    • 2021
  • 한국종은 거시적으로 축 대칭 구조이나, 복잡한 문양과 주조 오차로 인해 미세한 비대칭성을 갖는다. 작은 비대칭성은 하나의 진동모드를 미세한 주파수 차이를 갖는 모드 쌍으로 분리하고, 모드 쌍이 서로 간섭하여 맥놀이를 만든다. 적절한 주기의 선명한 맥놀이는 종소리를 웅장하게 만들고 생동감을 준다. 본 연구에서는 인공 덤쇠를 사용하여 선명한 맥놀이를 만드는 방법을 제시한다. 설계 단계에서 종의 비대칭성을 압도하는 크기의 인공 덤쇠를 만들어 선명한 맥놀이 조건을 구현하면 주조 후에 주기만 조절하면 된다. 이를 위해 현대에 제작된 대형 한국종의 맥놀이 주기 데이터를 분석하고 등가 종 모델을 이용하여 비대칭성의 크기를 정량화시킨다. 등가 종 모델의 유한요소해석을 통해 덤쇠의 위치와 크기에 따른 모드 쌍의 이동을 예측하고 선명한 맥놀이를 내는 인공 덤쇠의 설계사례를 소개한다.