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- 저자 : Kyungmin Baik(백경민) (검색결과 15 건)
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백경민,Baik, Kyungmin,Marston, Philip L. The Acoustical Society of Korea 2014 韓國音響學會誌 Vol.33 No.5
매끈한 물체에 의한 음향산란에 관한 수치해석은 발전해 왔으나 경계면에 위로 부분적으로 드러나 있는 물체에 의한 음향산란에 대한 수치해석은 여전히 드물다. 해저면에 부분적으로 파묻힌 실린더의 후방산란진폭을 결정함에 있어 경계면에 의한 잔향은 표적의 산란 함수 특성을 변화시킨다. 본 연구는 평탄한 경계면에 부분적으로 파묻힌 실린더의 후방산란진폭에 대한 수치해석을 제시하기 위하여 모멘트법(Method of Moments)을 채택하였다. 제시된 수치해석은 측정 및 키르히호프 근사법으로 얻은 해석적인 해와 상당한 일치를 보여주었다. 본 연구에서 기술된 수치해석은 해저면에서의 잔향과 표적으로부터의 산란파를 결합시킴으로써 해저면에 부분적으로 파묻힌 어떠한 형상의 표적에 대한 후방산란 문제에도 적용될 수 있다. Though there have been advances in the numerical analysis of the acoustic scattering by smooth objects, numerical analysis of the acoustic scattering by the objects that are partially exposed on the interface are still rare. In determining the backscattering amplitude by a partially buried cylinder on a seabed, reverberation by the interface changes the feature of the scattering form function. Current study adopted the Method of moments (MoM) to provide the numerical analysis on the backscattering amplitude for a partially buried cylinder on a flat interface. Suggested numerical analysis showed the good agreements with the measurements and the analytic solution obtained by the Kirchhoff approximation. Numerical analysis described in the current study can be applied to the backscattering problem of any shape of the objects partially imbedded on a seabed by combining the reverberation from the seabed with the scattered wave from the objects.
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백경민,유정수,신구균,Baik, Kyungmin,Ryue, Jung-Soo,Shin, Ku-Kyun 한국음향학회 2016 韓國音響學會誌 Vol.35 No.1
Present study shows three different methods finding the eigenfrequencies of an infinite circular cylinder under free-vibration; Elasticity theory that can be applied to general case, thin-shell theory that can be effectively applied to the cylinders with small thickness, and numerical study using Finite Element Method (FEM). The results obtained from those methods were verified through the cross check among the calculations. Changing the thickness of the cylinder for a fixed outer radius, all the eigenfrequencies below 1 kHz were found and their dependences on the modal index and the thickness were observed. 본 논문은 무한 원통형 실린더의 자유진동에서 발생하는 고유진동수(eigenfrequency)를 구하는 3가지 방법에 대해 다루었다. 일반적인 경우에 적용될 수 있는 탄성 이론을 적용한 방법과 얇은 두께의 실린더에 효율적으로 적용될 수 있는 얇은 원통형 쉘 이론을 적용한 방법, 유한요소법(FEM: Finite Element Method)을 통한 수치 해석 방법을 통해 구해진 결과에 대한 비교 및 검증을 수행하였다. 주어진 실린더의 외반경에 두께를 서로 달리하여 1 kHz 이하에 존재하는 원통형 쉘의 고유진동수를 구하였고 모드수와 두께의 변화에 따른 이들 결과에 대해 관찰하였다.
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해상풍력터빈의 고유진동수 예측을 위한 지반에 인입된 파일의 연속체 지반 모델 기반 수평 거동 해석
유정수,백경민,이종화,Ryue, Jungsoo,Baik, Kyungmin,Lee, Jong-Hwa 한국음향학회 2016 韓國音響學會誌 Vol.35 No.6
풍력터빈의 대형화와 경량화에 따라 풍력터빈에 작용하는 동하중에 의한 진동 응답이 크게 발생할 수 있다. 특히 공진에서는 큰 진동 응답이 발생하므로 설계 시 정확한 고유진동수의 예측이 요구된다. 이를 위해 풍력터빈 지지구조와 지반에 대한 연성해석이 요구되는데, 일반적으로 유한요소에 기반한 수치적인 방법이 주로 이용된다. 그러나 유한요소 해석은 파일-지반 모델링 및 연산에 많은 노력과 시간을 요구하므로 초기 설계 단계에서는 활용에 많은 제약이 따른다. 반면, 지반을 선형화한 이론 해석은 모델이 단순하고 연산 시간이 매우 짧으므로, 해석의 신뢰성이 확보된다면 지반-지지구조의 거동 특성을 초기에 예측하는데 유용한 도구가 될 수 있다. 본 논문에서는 이론 해석을 이용해 지반에 인입된 파일에 대한 파일-지반 연성해석을 수행하였다. 해석 시 지반의 변형은 탄성 범위 이내에 있다고 단순화하여 파일은 보로, 지반은 연속체로 모델링하였다. 본 연속체 모델을 이용해 파일 상단에 수평 하중 또는 모멘트가 작용할 때 발생하는 파일의 횡변형을 구하고, 파일의 세장비에 따른 영향계수를 도출하였다. 그리고 이를 유한요소해석을 기반으로 한 문헌의 결과와 비교함으로써 해석 결과의 신뢰도를 평가하였다. 이를 통해 연속체 모델의 해석은 세장비가 큰 파일에 대해서는 유효한 반면 약 3 이하의 낮은 세장비를 가지는 파일에서는 신뢰성이 떨어짐을 확인하였다. As wind turbines become larger and lighter, they are likely to respond sensitively by dynamic loads applied on them. Since the responses at resonances are particularly interested, it is required to be able to predict natural frequencies of wind turbines reliably at early design stage. To achieve this, the foundation-soil analysis is needed to be carried out and a finite element approach is adopted in general. However, the finite element approach would not be appropriate in early design stage because it demands heavy efforts in pile-soil modelling and computing facilities. On the contrary, theoretical approaches adopting linear approximations for soils are relatively simple and easy to handle. Therefore, they would be a useful tool in predicting a pile-soil interaction, particularly in early design stage. In this study an analysis for a pile inserted in soil is performed. The pile and soil are modelled as a beam and continuum medium, respectively, within an elastic range. In this analysis, influence factors at the pile head for lateral loads are predicted by means of this continuum approach for various length-diameter ratios of the pile. The influence factors predicted are validated with those reported in literature, proposed from a finite element analysis.
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해상풍력터빈의 고유진동수 예측을 위한 지반에 인입된 파일의 탄성지지보 모델 기반 수평 거동 해석
유정수,백경민,김태룡,Ryue, Jungsoo,Baik, Kyungmin,Kim, Tae-Ryong 한국음향학회 2016 韓國音響學會誌 Vol.35 No.4
지반에 인입된 파일에 대한 거동 해석은 지반의 비선형 거동 특성으로 인해 일반적으로 유한요소에 기반한 수치적인 방법을 주로 이용한다. 그러나 수치 해석은 파일-지반 모델링 및 연산에 많은 노력과 시간을 요구하므로 파일의 제원과 지반 물성치가 확정되지 않은 초기 설계 단계에서는 활용에 많은 한계를 갖는다. 반면, 지반을 선형화한 이론해석의 경우 수치 해석에 비해 모델이 단순하고 연산 시간이 매우 짧으므로, 해석의 신뢰성이 확보된다면 지반-지지구조의 거동 특성을 초기에 예측하는데 유용할 것이다. 본 연구에서 대상으로 하는 풍력발전기의 경우, 초기 설계 단계에서 풍력터빈의 고유진동수 예측을 위한 동적 거동 해석이 요구되며, 이 때 지반에 인입된 풍력터빈의 지지구조는 탄성경계조건으로 단순화하여 동적 거동 해석에 반영할 수 있다. 이를 위해, 본 논문에서는 풍력터빈 지지구조의 선단부 탄성 계수를 도출하고자 지반에 인입된 파일에 대한 파일-지반 연성해석을 수행하였다. 해석 시 지반의 변형은 탄성범위 이내에 있다고 단순화하여 지반에 인입된 파일을 탄성지지된 보로 모델링하였다. 탄성지지보 모델을 이용해 파일 선단에 수평 하중 또는 모멘트가 작용할 때 발생하는 파일의 횡변형을 구하고, 이로부터 영향계수를 도출하였다. 풍력터빈의 지지구조에 대한 해석 예로써, 모노파일과 석션파일에 대해 파일 선단의 영향계수를 구하고, 이를 문헌의 결과와 비교함으로써 해석 결과의 신뢰도를 검증하였다. 또한 이 두 파일의 깊이에 따른 변형 및 선단부의 스프링 상수를 비교하여 지지구조의 강성 측면에서 모노파일과 석션파일의 특성을 살펴보았다. In the prediction of response of a pile in soil, numerical approaches such as a finite element method are generally applied due to complicate nonlinear behaviors of soils. However, the numerical methods based on the finite elements require heavy efforts in pile and soil modelling and also take long computing time. So their usage is limited especially in the early design stage in which principal dimensions and properties are not specified and tend to vary. On the contrary, theoretical approaches adopting linear approximations for soils are relatively simple and easy to model and take short computing time. Therefore, if they are validated to be reliable, they would be applicable in predicting responses of a pile in soil, particularly in early design stage. In case of wind turbines regarded in this study, it is required to assess their natural frequencies in early stages, and in this simulation the supporting pile inserted in soil could be replaced with a simplified elastic boundary condition at the bottom end of the wind turbine tower. To do this, analysis for a pile in soil is performed in this study to extract the spring constants at the top end of the pile. The pile in soil can be modelled as a beam on elastic spring by assuming that the soils deform within an elastic range. In this study, it is attempted to predict pile deformations and influence factors for lateral loads by means of the beam-on-spring model. As two example supporting structures for wind turbines, mono pile and suction pile models with different diameters are examined by evaluating their influence factors and validated by comparing them with those reported in literature. In addition, the deflection profiles along the depth and spring constants at the top end of the piles are compared to assess their supporting features.
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남승환,백경민,정완섭,Nam, Seunghwan,Baik, Kyungmin,Cheung, Wan-Sup 한국음향학회 2014 韓國音響學會誌 Vol.33 No.1
본 논문은 고정밀 회전엔코더를 이용한 회전진동 교정시스템의 실현방안을 제안한다. 제안된 시스템과 비교를 위해 한국표준과학연구원의 회전진동 절대교정시스템을 소개하며 회전진동 센서의 교정을 위한 장치와 측정 불확도 모델을 각각 제시한다. 제안된 방법은 회전엔코더의 교정방법에 따라 두 가지 로 나뉘는데 첫 번째는 레이저 간섭계를 이용하여 교정된 엔코더를 사용하는 방법이고, 두 번째는 제조사가 제공하는 성적서를 이용하여 교정 불확도를 평가하는 방법이다. 0.4 ~ 200 Hz의 교정주파수 구간에서 각가속도계를 교정한 결과, 첫 번째 제안된 방법은 절대교정시스템을 기준으로 감도 차이가 0.1 % 그리고 위상 차이는 $0.01^{\circ}$이내였으며 최대 확장불확도 진폭은 0.6 % 그리고 위상은 $0.4^{\circ}$ 이었다. 두 번째 제안된 방법은 절대교정시스템을 기준으로 감도차이가 진폭은 0.1 % 그리고 위상차이는 $0.6^{\circ}$ 이내였으며 최대 확장불확도는 진폭 4.8 % 와 위상 $2.8^{\circ}$이었다. In this paper, two calibration methods for angular vibration pickups using a precision rotary encoder are proposed. The KRISS (Korea Research Institute of Standards and Science) primary angular vibration calibration system and the calibration procedures are briefly explained. The rotary encoder is shown to be calibrated in two methods: The one is to use the laser interferometer to calibrate the rotary encoder under test and the other is to exploit the certificate of the encoder supplied. Complex sensitivities measured from the first are shown to be less than 0.1 % difference in magnitude and $0.01^{\circ}$ difference in phase shift in reference to those of the primary calibration system. Their expanded uncertainties were observed to be less than 0.6 % in magnitude and $0.4^{\circ}$ in phase shift over the range of 0.4 to 200 Hz. Under the same calibration conditions, complex sensitivities evaluated by the second method are shown be 0.1 % difference in magnitude and $0.6^{\circ}$ difference in phase shift in reference to those of the primary calibration system. Their expanded uncertainties were seen to be less than 4.8 % in magnitude and $2.8^{\circ}$ in phase shift.
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