• 한국음향학회지
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• 제19권4호
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• pp.69-76
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• 2000

본 연구에서는 Class IV Flextensional 트랜스듀서의 여러 설계변수들에 따른 음압 변화 및 열 발생 경향성을 유한요소 해석법으로 해석하였다. 해석되어진 결과를 바탕으로 최대 음압을 구현하고, 열 발생이 최소인 중심 주파수 1 kHz를 가지는 Class IV extensional 트랜스듀서의 최적구조를 설정하였다. 본 연구에서 설정한 최적구조는 기본모델에 비해 음압이 2배 이상 크고 열 발생은 아주 작은 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 향후 다양한 중심 주파수 및 최대 음압을 구현하고 열 발생이 최소인 Class IV Flextensional 트랜스듀서를 설계함에 있어 유용한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 1호
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• pp.375-378
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• 1999

본 연구에서는 Class IV Flextensional 트랜스듀서의 구조를 설정하고, 여러 형상 및 물성 변수들이 공진 트랜스듀서의 주파수에 미치는 영향을 유한 요소법을 이용하여 해석하였다. 그 결과 공진 주파수에 영향을 가장 많이 미치는 것은 장축 길이, 단축 길이, 쉘의 두께,쉘의 물성 변수이다. 반면에 Insert의 부피, 세라믹 적층의 물성과 두께는 상대적으로 적은 영향을 미치고, Nodal-plate의 두께는 공진 주파수와 무관한 경향을 나타내었다. 다음으로 위 연구결과를 바탕으로 수중에서 중심 주파수 1 kHz를 가지는 트랜스듀서를 유한 요소 모델로 제작하여 음압을 측정하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는, 다양한 중심 주파수를 가지는 Class IV Flextensional 트랜스듀서를 구현함에 있어 유용한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 2호
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• pp.311-314
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• 1999

본 연구에서는 저주파 대역에서 고출력 수중 음향센서로 사용되는 Class IV Flextensional 트랜스듀서의 여러 설계변수들에 따른 음압 변화 및 열 발생 경향성을 유한요소 해석법으로 해석하였다. 나아가 해석되어진 결과를 바탕으로 최대 음압을 구현하고, 열 발생이 최소인 중심 주파수 1 kHz를 가지는 Class W Flextensional 트랜스듀서의 최적구조를 설정하였다. 본 연구에서 설정한 최적구조는 기본모델에 비해 음압이 2배 이상 크고, 열 발생은 아주 작은 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 향후 다양한 중심 주파수 및 최대 음압을 구현하고 열 발생이 최소인 Class W Flextensional 트랜스듀서를 설계함에 있어 유용한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국음향학회지
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• 제18권7호
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• pp.67-73
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• 1999

본 연구에서는 Class Ⅳ Flextensional 트랜스듀서의 구조를 설정하고, 여러 형상 및 물성 변수들이 공진 주파수에 미치는 영향을 유한 요소법을 이용하여 해석하였다. 그 결과 공진 주파수에 영향을 가장 많이 미치는 것은 장축 길이, 단축 길이, 쉘의 두께, 쉘의 물성 등이다. 반면에 Insert의 부피, 세라믹 적층의 물성과 두께는 상대적으로 적은 영향을 미치고, Nodal-plate의 두께는 공진 주파수와 무관한 경향을 나타내었다. 본 연구에서 얻어진 결과는, 다양한 중심 주파수를 가지는 Class Ⅳ Flextensional 트랜스듀서를 구현함에 있어 유용한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국음향학회지
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• 제40권1호
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• pp.10-17
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• 2021

심벌 트랜스듀서는 Class V flextensional 트랜스듀서의 소형화된 버전으로서 크기에 비해 낮은 공진 주파수와 고출력 특성을 가진다. 하지만, 높은 품질계수와 낮은 에너지 변환 효율성 때문에 단일보다는 배열형으로 많이 사용된다. 배열형으로 사용하면 구성 트랜스듀서들 간의 상호작용으로 인해 단일 트랜스듀서에 비해 주파수 특성에 많은 변화가 나타난다. 본 연구에서는 이러한 성질을 이용하여 심벌 어레이가 광대역 특성을 가지게 하는 패턴을 설계하였다. 특정 중심 주파수를 가지는 세 개의 심벌 트랜스듀서를 먼저 설계하였고, 설계된 심벌 트랜스듀서들로 3 × 3 평면 배열을 구성할 수 있는 모든 패턴을 찾았다. 그 후, 이들 패턴들의 주파수 특성을 분석하고, 그 결과를 바탕으로 높은 비대역폭을 구현하기 위해 가장 효과적인 배열 패턴을 도출하였다. 도출된 배열 패턴은 기준 모델에 비해 비대역폭이 최대 24.9 % 개선되었다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.572-581
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• 2008

The performance of a barrel stave flextensional transducer is determined by the properties of its constituent materials and the effects of many structural parameters. In this study, with the finite element method, the structure of a barrel stave flextensional transducer was optimized to achieve the widest bandwidth while satisfying the requirements on pressure and center frequency. The optimization was carried out with the SQP-PD method for multi-variable minimization. The optimized barrel stave flextensional transducer satisfied all the required specifications.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.364-374
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• 2003

The performance of an acoustic transducer is determined by the effects of many design variables. and mostly the influences of these design variables are not linearly independent of each other To achieve the optimal performance of an acoustic transducer, we must consider the cross-coupled effects of the design variables. In this study with the FEM. we analyzed the variation of the resonance frequency and sound pressure of a flextensional transducer in relation to Its design variables. Through statistical multiple regression analysis of the results, we derived functional forms of the resonance frequency and sound pressure in terms of the design variables, and with which we determined the optimal structure of the transducer by means of a constrained optimization technique, SQP-PD. The proposed method can reflect all the cross-coupled effects of multiple design variables, and can be utilized to the design of general acoustic transducers.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제27권11호
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• pp.753-759
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• 2014

This paper describes the development of a piezoelectric flextensional transducer, which aims to effectively degrade the TCE contained in aqueous solution. In order to adjust the 1st flextensional resonant frequency and output displacement of the flextensional transducer, the effect of the geometrical variations on performance was analyzed using the finite element analysis (FEM). The results indicated that the effect of external shell's thickness and curvature were most significant, and experimental fabrication and characterization of a transducer was performed to confirm the results. To prove the capacity to degrade the TCE contained in aqueous solution, 50 and 100 ppm of TCE were prepared in sealed chamber, and investigated the removal rate of TCE through the time and initial concentration.