유한 원통셸의 큰 끝단 종진동을 발생시키는 감쇠파에 대한 분석 연구

길현권,Kil, Hyun-Gwon 한국음향학회 2011 韓國音響學會誌 Vol.30 No.7

진동하는 원통셸에서는 파동의 크기를 유지하며 전파하는 진행파 (굽힘파, 종파, 전단파)와 전파함에 따라서 파동의 크기가 지수 함수적으로 급격히 감쇠하며 소멸되어가는 감쇠파가 발생한다. 감쇠파의 영향은 일반적으로 가진 지점 혹은 구조물의 끝단 지점 부근에 국한되어 작게 발생되게 된다. 그러나 원통셸의 경우 상당히 큰 감쇠파가 발생할 수 있으며, 이러한 감쇠파로 인하여 종진동이 끝단 부근에서 상당히 크게 발생하는 현상이 일어날 수 있다. 이러한 현상은 저자의 유한 원통셸의 종진동 측정 실험 논문에서 관찰되었으며, 본 논문에서는 이러한 큰 감쇠파에 의한 원통셸의 끝단 종진동 현상을 해석적으로 분석하였다. 원통셸의 진동해석을 위하여서는 파동 전파 방법을 활용하였으며, 해석 결과를 실험 결과와 비교함으로써 진동하는 원통셸의 끝단에서 모드 변환 (굽힘파와 감쇠파간의 변환)에 의하여 상당히 큰 감쇠파가 발생할 수 있음을 보였다. 또한 감쇠파의 영향은 원통셸 끝단의 큰 종진동을 발생시키며, 원통셸 전체 길이의 1/3 지점까지도 영향을 줄 수 있음을 보였다. Propagating waves (flexural, longitudinal and shear waves) travelling with constant amplitudes and evanescent waves decaying exponentially are generated on a cylindrical shell. Evanescent waves are generally generated in the vicinity of an vibration excitation point and near ends of the shell. But the evanescent waves can generates strong axial vibration at the ends of the cylindrical shell. The strong end axial vibration due to those evanescent waves has been observed in an author's previous paper dealing with measurements of the in-plane axial vibration of a finite cylindrical shell. In this paper the strong end axial vibration due to the evanescent waves has been theoretically analyzed. In order to analyze the vibration of the cylindrical shell, wave propagation approach has been implemented. Comparison between theoretical and experimental results for the axial vibration of the shell showed that the strong evanescent wave can be generated due to mode conversion (conversion from flexural wave to evanescent wave) at the ends of cylindrical shell. It also showed that the evanescent wave can generate the strong axial vibration near the ends of the cylindrical shell and that it can have effect even on 1/3 of the total length of the shell.

수중에서 진동하는 구조물로부터 방사되는 음에 기인한 레이저 도플러 진동측정기 광선의 위상변화에 대한 분석

길현권,Kil, Hyun-Gwon,Jarzynski, Jacek 한국음향학회 2008 韓國音響學會誌 Vol.27 No.4

레이저 도플러 진동 측정기를 사용하여 수중 구조물의 진동을 측정하는 경우, 구조물의 표면으로부터 레이저 광선이 겪는 위상 변화를 감지함으로써 진동을 측정하게 된다. 이 경우 레이저 광선은 진동하는 구조물 표면으로부터 방사되는 방사 음장을 통과하게 되며, 이러한 방사 음장에 의한 굴절률 변화에 의하여서도 레이저 광선은 위상 변화를 겪게 된다. 구조물의 진동을 측정하기 위하여서는 표면 진동 자체에 의한 레이저 광선의 위상 변화만을 감지하여야 하지만, 방사 음장의 굴절률 변화에 의한 레이저 광선의 위상 변화가 추가로 발생하여 진동 측정값에 오차를 발생시키게 된다. 이러한 오차는 공기중에서는 무시할 수 있을 정도로 작은 값이지만, 특히 수중에서는 구조물의 진동 측정값에 상당한 오차를 발생시킬 수 있게 된다. 본 논문에서는 수중에서의 방사 음장에 의한 레이저 광선의 위상 변화를 분석하였다. 예로써 수중에서 진동하는 무한 원통형 구조물로부터 방사 음장에 의한 레이저 광선의 위상 변화를 예측하고 분석하였다. In measurements of the vibration of structures underwater with a laser Doppler vibrometer, the surface vibration is measured by means of detecting the phase change of the laser beam due to the structural vibration. The laser beam passes through the sound field radiated from the vibrating structures underwater. It experiences an additional phase change due to the change in refractive index in the radiated sound field. This phase change due to the sound field may cause the error in surface vibration measurements. In this paper, this phase change due to the radiated sound filed has been analyzed. The numerical simulation has been peformed to evaluate the phase change in sound field radiated from an infinite cylindrical structure vibrating underwater.

Development of An Automated Scanning Laser Doppler Vibrometer For Measurements of In-Plane Structural

Hyun-Gwon Kil(길현권) 한국소음진동공학회 1996 한국소음진동공학회 학술대회논문집 Vol.1996 No.11

원통셸의 진동 데이터에 대한 파수해석을 위한 공간신호처리 방법의 응용 연구

길현권(Kil, Hyun-Gwon),이찬(Lee, Chan) 한국소음진동공학회 2010 한국소음진동공학회 논문집 Vol.20 No.9

The vibration of a cylindrical shell is generated due to elastic waves propagating on the shell. Those elastic waves include propagating waves such as flexural, longitudinal and shear waves. Those also include non-propagating decaying waves, i.e. evanescent waves. In order to separate contributions of each type of waves to the data for the vibration of the cylindrical shell, spatial signal processing techniques for wavenumber analysis are investigated in this paper. Those techniques include Fast Fourier transform(FFT) algorithm, Extended Prony method and Overdetermined Modified Extended Prony method(OMEP). Those techniques have been applied to identify the waves from simulated vibration signals with various signal-to-noise ratios. Futhermore, the experimental data for in-plane vibration of the cylindrical shell has been processed with those techniques to identify propagating waves(longitudinal, shear and flexural waves) and evanescent waves.

[Original Paper] Development of An Automated Scanning Laser Doppler Vibrometer For Measurements of In-Plane Structural Vibration

Hyun-Gwon Kil(길현권) 한국소음진동공학회 1997 소음 진동 Vol.7 No.2

고부가가치선 선실의 소음 저감용 복합패널의 차음특성 해석

권현웅(Hyun-Wung Kwon),홍석윤(Suk-Youn Hong),길현권(Hyun-Gwon Kil),김화묵(Hwa-Muk Kim),송지훈(Jee-Hun Song) 한국해양공학회 2012 韓國海洋工學會誌 Vol.26 No.3

Recently, as the importance of the interior noise in a ship cabin has risen, ship builders have becomeconcerned about the use of noise reduction panels to reduce cabin noise. The results of previous researches have been based on analytical and experimental methods using simple sandwich panels. However, panel structures are becoming more complex to improve the transmission loss. Thus, researches that analyze the transmission loss of a panel are reaching the limit of study. This paper reports on research that was performed to determine the sound transmission characteristics of multi-complex panels applicable to high value-added vessels. It presents comparisons between analytical methods and experimental results by using a mini-reverberant chamber with components of sound attenuation panels, including the core and surface materials. The sound transmission loss of multi-complex panels are also analyzed in terms of the influences of the inside perforate plates and air gap thickness on the attenuation. Finally, the multi-complex panel with the highest noise attenuation is proposed based on the analysis results and experimental results in mini-reverberant chamber, which wereverified using a real-size reverberant chamber.

감쇠 단을 갖는 보의 면내 진동인텐시티 측정에 관한 연구

김창열,길현권,홍석윤,Kim Chang-Yeol,Kil Hyun-Gwon,Hong Suk-Yoon 한국음향학회 2005 韓國音響學會誌 Vol.24 No.7

본 연구에서는 면내 진동하는 감쇠 단을 갖는 보에서 진동파워의 크기와 방향을 나타내는 면내 진동인텐시티를 측정하였다. 보의 면내 진동인텐시티 측정 방법으로서 3가지 다양한 방법을 적용하였다. 이러한 방법들은 2개의 가속도계 선형 배열을 이용하는 가속도계배열법과 하나의 가속도계를 갖고 주파수응답함수를 이용하는 주파수응답함수법 그리고 기준 가속도를 고정시키고 다른 하나의 가속도계를 이용하는 기준가속도계법 들이다. 본 연구에서는 이러한 방법들을 적용하여 보의 진동인텐시티 공간 분포를 측정하여 비교하였으며, 또한 가진 점에서 주어지는 입력 파워와 비교를 통하여 적용 가능성을 확인하였다. 이러한 결과들로부터 보의 면내 진동인텐시티를 측정하기 위하여 가속도계배열법뿐만이 아니라 주파수응답함수법과 기준가속도계법 또한 효과적으로 사용될 수 있음을 보였다. The objective or this paper is to measure the in-plane vibration intensity of a beam with a damped end that means the magnitude and direction of vibration power. Three experimental methods have been implemented to measure the in-plane vibration intensity over the beam. The first method is the accelerometer array method using two accelerometers. The second method is the frequency response function method using the only one accelerometer. The third method is the reference accelerometer method using a fixed reference accelerometer and another moving accelerometer. Those methods have been used to measure the spatial distribution of in-plane vibration intensity over the beam. The results obtained with those methods have been compared with each other. The results have been compared with an input power. It showed that the frequency response function method and the reference accelerometer method as well as the accelerometer array method can be effectively used to measure the in-plane vibration intensity in beams.

지하 환기용 축류 팬을 위한 원통형 소음기 개발

김동현(Dong Hyun Kim),길현권(Hyun Gwon Kil),이찬(Chan Lee) 한국유체기계학회 2020 한국유체기계학회 논문집 Vol.23 No.5

고압 축류팬용 Pod형 원형 소음기 최적 설계

김동현(Dong-Hyun Kim),박이준(Yi-Jun Park),길현권(Hyun-Gwon Kil),이찬(Chan Lee) 한국소음진동공학회 2019 한국소음진동공학회 학술대회논문집 Vol.2019 No.10

파워흐름유한요소법에 의한 중고주파수 영역에서 단순 평판의 진동 해석

서성훈,홍석윤,길현권,허영,Seo, Seong-Hoon,Hong, Suk-Yoon,Kil, Hyun-Gwon,Huh, Young 한국전산구조공학회 2003 한국전산구조공학회논문집 Vol.16 No.2

본 논문에서는 중고주파수 영역에서 진동하는 단순평판의 진동을 해석하기 위하여 파워흐름유한요소법을 적용하였다. 파워흐름해석법에서 주어지는 진동 에너지지배방정식의 해를 구하기 위한 수치해석 도구로써 유한요소법을 활용하였다. 이러한 파워흐름유한요소법을 적용하여 중고주파수 영역에서 진동하는 단순평판의 진동 변위와 진동인텐시티 분포를 구하였다. 또한 수치해 결과를 엄밀해와 유한요소법에 의한 근사해와 비교함으로써, 파워흐름유한요소법은 중고주파수 영역에서 진동 변위 및 진동 인텐시티를 예측하기 위하여 효과적으로 적용될 수 있음을 보였다. In this paper Power Flow Finite Element Method(PFFEM) has been implemented to analyze the vibration of a plate in mid and high frequency ranges. In order to solve the vibration energy governing equation in Power Flow Analysis(PFA), The Finite Element Method(FEM) was used as a numerical tool. It allowed one to predict the distribution of displacement and Intensity in the plate vibrating at mid and high frequencies. The results were compared with the analytical solutions and the approximate FEM solutions. The comparison showed that PFFEM can be an effective tool to analyze the structural vibration in mid and high frequency ranges.