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- 주제어 : 진동 인텐시티 (검색결과 10 건)
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면외진동 및 면내진동을 고려한 평판의 진동인텐시티 측정
기계 구조물의 진동원에서 발생되는 진동에너지는 구조물 각 요소로 전달되어 나가게 된다. 그러므로 구조물의 진동과 진동으로 인하여 발생되는 고체음을 저감시키기 위해서는 진동원의 위치 와 진동 에너지의 흐름 경로를 파악함으로써 효과적으로 대처할 수 있다. 진동원의 위치 및 진동에너지의 흐름 경로는 진동인텐시티를 측정함으로써 파악할 수 있다. 이러한 진동인텐시티는 구조물내의 단위 폭당 진동 파워의 크기와 방향성을 갖는 벡터량을 나타낸다. 복합구조물의 경우, 연결구조 부위에서의 연성 현상으로 면외 진동과 면내진동이 동시에 발생하며, 진동인텐시티 또한 면외 진동 뿐만이 아니라 면내진동으로도 발생되어 진다. 그러므로 진동하는 복합구조물에서 진동원의 위치 및 진동 에너지의 전달 경로를 파악하기 위해서는 면외 진동인텐시티 뿐만이 아니라 면내 진동인텐시티를 측정할 필요가 있다. 본 연구에서는 평판의 면외 및 면내 진동인텐시티를 측정하였다. 평판의 진동은 x,y축 방향으로 동시에 발생하므로 x,y축 방향의 진동인텐시티를 각각 측정해야 한다. 측정 방법으로서는 보의 면외 진동인텐시티를 측정하기 위하여 사용되는 주파수응답함수법을 적용하였다. 주파수응답함수법의 경우 하나의 가속도계를 이동시키면서 구한 주파수응답함수 값을 이용하여 진동인텐시티를 측정하게 된다. 따라서 주파수응답함수법은 하나의 가속도계를 사용하므로 두 가속도계간의 상대 위상오차를 줄일 수 있는 장점이 있게 된다. 그러나 주파수 응답함수를 이용하기 때문에 가진력을 알아야 하는 단점이 존재한다. 본 연구에서는 연성평판의 면외 진동인텐시티를 측정하였다. 연성평판에서는 굽힘파와 종파에 의하여 면외 진동과 면내 진동이 동시에 발생되고, 진동인텐시티 또한 면외 진동 및 면내 진동에 의하여 발생된다. 본 연구에서는 이러한 사항들을 고려하여 굽힘파가 발생시키는 면외 진동인텐시티를 측정하였다. 측정 방법으로서는 앞서의 방법들을 활용하였으며, 연성 구조물의 진동인텐시티를 측정하기 위하여 이러한 측정 기법들을 활용할 수 있음을 보였다. Vibration energy propagates from a vibration source to each structural elements in a structure. In order to control the structure borne noise and vibration, it is necessary to identify the location of the vibration source and dominant paths of vibration transmission from the source. The in-plane vibration and out-of-plane vibration are generated on coupled structures due to the mode conversion at structural joints. The vibration intensity is also generated due to the in-plane vibration and out-of-plane vibration on coupled structures. It is necessary to measure the in-plane vibration intensity as well as the out-of-plane vibration identify to identify the dominant paths of vibration transmission on the coupled structures. The first objective of this paper is to apply experimental methods to measure the in-plane vibration intensity as well as the out-of-plane vibration intensity of a plate. First, the frequency response method has been implemented to measure the out-of-plane vibration intensity of a plate. In order to measure the out-of-plane vibration intensity at a measurement point, the frequency response function for an out-of-plane acceleration is measured at each point of 4 points in the neighborhood of the measurements point. Second, the frequency response method has been extended to measure the in-plane vibration intensity of the plate. In order to measure the in-plane vibration intensity, the frequency response functions for 2 components of an in-plane acceleration vector are measured at each point of 4 points in the neighborhood of the measurement point. The frequency response method has the advantages of reducing accelerometer phase error. Considering the unit force, it provides the information of location of the vibration source and the paths of vibration of transmission from the source. The second objective of this paper is to apply experimental method to measure the out-of-plane vibration intensity of a semi-infinite coupled plate. The above experimental method have been implemented to measure the out-of-plane vibration intensity of the coupled plate. The experimental results have been compared with theoretical result. It showed that the experimental method can be effectively used to measure the out-of-plane vibration intensity of the coupled plate
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기계 구조물의 진동원에서 발생되는 진동에너지는 구조물 각 요소로 전달되어 나가게 된다. 그러므로 구조물의 진동과 진동으로 인하여 발생되는 고체음을 저감시키기 위해서는 진동원의 위치와 진동 에너지의 흐름경로를 파악함으로써 효과적으로 대처할 수 있다. 진동인텐시티는 구조물내의 단위 폭 당 진동 파워의 크기와 방향성을 갖는 벡터량이므로, 진동 인텐시티를 측정함으로써 진동원의 위치와 진동에너지의 흐름 경로에 대한 정보를 얻을 수 있다. 실제구조물인 유한구조물은 경계 지점으로부터 발생하는 반사파와 고유진동수에서 발생하는 정상파의 영향을 고려한 진동 인텐시티를 측정하여야 하는 어려움이 존재한다. 본 연구에서는 1차원 구조물인 보의 진동 인텐시티를 측정하였으며, 보 모델로서는 무한 보, 반무한 보 및 유한보를 고려하였다. 진동 인텐시티를 측정하기 위해서는 가속도계 배열을 이용하는 크로스 스펙트럼법과 하나의 가속도계만을 이용하는 주파수응답함수법을 적용하였다. 무한보와 반무한보를 이용하여 진동 인텐시티를 측정하기 위하여 관심 주파수 범위에서 결정하여야 하는 가속도계간의 간격 정립에 대한 실험적인 연구를 수행하였다. 또한 측정된 입력 파워와 비교함으로 크로스스펙트럼법 뿐만이 아니라 주파수응답함수법이 효과적으로 사용될 수 있음을 검증하였다. 본 논문에서는 또한 유한보에서 발생하는 반사파와 정상파가 진동 인텐시티에 끼치는 영향을 알아보기 위한 실험을 수행하였다. 고유진동수를 포함한 진동수에서 진동 인텐시티를 측정하였으며, 고유 진동수에서의 모드 형상을 고려하여 노드점, 반 노드점 등의 지점에서 진동인텐시티를 측정하였다. 이러한 유한보에서의 진동 인텐시티 측정은 유한구조물에서의 진동인텐시티 측정 방법 개발 연구에 대한 기초연구로 수행되었다. Vibration energy propagates from a vibration source to each structural elements in a structure. In order to control the structure born noise and vibration, it is necessary to identify the location of the vibration source and dominant paths of vibration transmission from the source. Vibration intensity corresponds to vector quantity that means the power vector per unit width of the structure. Therefore, measuring the vibration intensity allows one to get the information about the location of the vibration source and dominant paths of vibration transmission from the source. It is not easy to measure the vibration intensity in a finite structure due to physical phenomena such as reflection of waves from the ends and generation of standing waves at resonance frequencies. The objective of this paper is to measure the out-of-plane vibration intensity in beams that include a infinite beam, a semi-infinite beam and a finite beam. In order to measure the vibration intensity in beams , two methods have been implemented. Those are the cross spectrum method using an array of two accelerometers and the frequency response function method using an accelerometer based on the reciprocity principle. In this paper the criterion of the distance between two accelerometers in the interested frequency range has been experimentally investigated by comparing the input power with the vibration intensity in the infinite beam and semi-infinite beam. The experiment has been performed to verify that the frequency response function method as well as the cross spectrum method can be effectively used to measure the vibration intensity. In this paper the experiment has been also performed to investigate the effects of the physical phenomena such as reflection of waves from the ends and generation of standing waves at resonance frequencies on the measurements of the vibration intensity in the finite beam. The frequency band including resonance frequencies has been considered to measure the vibration intensity in the finite beam. The vibration intensity in the finite beam has been measured at a node point and a anti-node point at one of the resonance frequencies. This experiment has been performed as a basic study for the extend research for measurements of the vibration intensity in finite structures.
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반동 전단 구조 인텐시티 측정에 의한 제진재 적용 및 라우드 스피커의 음 진동 현상 저감
라우드 스피커의 이상 소음의 원인이 되고 음향적 성능을 저하시키는 음 진동 현상을 억제하는 것은 라우드 스피커의 인클로져 설계에 있어서 가장 중요한 요소 중의 하나이다. 음 진동 현상을 해결하기 위한 많은 연구가 이뤄졌으며 그 결과로 일부 하이엔드 급의 스피커 제품들에는 다양한 해결책이 적용되고 있지만 일반적인 보급형 기기에는 비용 상승이 동반되어 적용하기 어려운 것이 사실이다. 진동의 진폭을 감소시키기 위해서는 일반적으로 감쇠량을 제어하는 것이 강성과 질량 대비 비용 측면에서 효율적인 것으로 알려져 있으므로, 본 논문에서는 음 진동을 억제하기 위해 라우드 스피커의 벽 면의 댐핑을 증가시키는 방법을 연구하였으며 특히 비용 상승을 최소화하기 위해 벽 면의 구조 인텐시티를 분석하여 국부적인 부위에 구속 적층 제진재를 부착함으로써 에너지의 방출을 억제할 수 있는 실험적 기법을 제안하였다. 또한 견실 최적 설계의 수직 행렬을 이용하여 실험 계획을 세우고 실험을 통해 제진재 사양의 최적값을 찾아내고자 한다.
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이동환 부산대학교 일반대학원 2000 국내석사
The interest in evaluation of structural intensity arises for practical reasons, because net energy flow distribution offers information of energy transmission path, positions of sources, and sinks of vibration energy. In this paper, we carried out structural intensity analysis of plate structures using finite element(FE) method, which can be applied for more complex structures. The purpose of this analysis is to evaluate the relative accuracy according to mesh fineness and to investigate the energy propagation phenomenon in the plate structures. We tested the convergence of structural intensity of unstiffened and stiffened plates according to mesh fineness in FE analysis and compared the results plates according to mesh fineness in FE analysis and compared the results with those obtained by the assumed mode method. As results, the proper mesh size in qualitative/quantitative structural intensity analysis of plate structures is proposed. In addition, for the thickness-varying flat plate and L-type plate structures and box-girder structure the propagation phenomenon of vibration energy is investigated.
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