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경계요소법을 이용한 원통형 배열센서의 지향성/무지향성 모드에 대한 음향특성해석
Acoustic Characteristics Analysis of Cylindrical Array for the Directional and Omni-directional mode Using the Boundary Element Method 원문보기

한국소음진동공학회논문집 = Transactions of the Korean society for noise and vibration engineering, v.19 no.9 = no.150, 2009년, pp.922 - 927  

이정민 (국방과학연구소) ,  서희선 (국방과학연구소) ,  조요한 (국방과학연구소) ,  백광렬 (부산대학교)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The transducers used in active sonar on surface ships are packed in a specific geometry in the array drum in order to meet the requirements such as the source level, directional beam pattern, etc. This paper describes the acoustic characteristics of the cylindrical array which is based on a 64 verti...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 이 논문에서는 Tonpilz형 트랜스듀서를 강체 배플에 원통형으로 배열한 경우에 지향성 및 무지향성 모드에 대한 음향 특성에 대하여 연구하였다. 먼저, 수중에서 동작되는 Tonpilz형 트랜스듀서의 특성을 파악하기 위하여 강체 배플에 설치된 단일 트랜스듀서에 유체 매질이 포함된 모델을 구성하고 유한요소법을 이용하여 해석하였다.
  • 이 논문에서는 트랜스듀서를 64×5개 원통으로 배열한 센서의 음향특성을 해석적으로 구하여 설계 요구조건 분석을 위한 과정을 제시하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
transmission line형 트랜스듀서는 어느 주파수 범위에서 사용되는가? 일반적으로 Tonpilz형 트랜스듀서는 1 kH에서 50 kHz 주파수 범위에서 사용되며, 샌드위치 형태의 transmission line형 트랜스듀서는 10 kHz에서 500 kHz, 그리고 압전판 또는 압전복합재는 50 kHz에서 수 MHz 이상의 주파수에서 널리 이용된다. 특히, 수상함의 선저 또는 선수에 장착되는 선저 고정형 소나의 경우는 함정의 전체 유동 저항에 비해 소나 돔이 자치하는 유동 저항을 최소화하여 설계하게되므로 그 운용주파수가 1 kHz에서 15 kHz 사이에 존재하는 것이 물리적인 한계로 인식되고 있다(3).
수상함용 선저 고정형 소나에 Tonpilz형 트랜스듀서가 주로 사용되는 이유는? 일반적으로 Tonpilz형 트랜스듀서는 1 kH에서 50 kHz 주파수 범위에서 사용되며, 샌드위치 형태의 transmission line형 트랜스듀서는 10 kHz에서 500 kHz, 그리고 압전판 또는 압전복합재는 50 kHz에서 수 MHz 이상의 주파수에서 널리 이용된다. 특히, 수상함의 선저 또는 선수에 장착되는 선저 고정형 소나의 경우는 함정의 전체 유동 저항에 비해 소나 돔이 자치하는 유동 저항을 최소화하여 설계하게되므로 그 운용주파수가 1 kHz에서 15 kHz 사이에 존재하는 것이 물리적인 한계로 인식되고 있다(3). 따라서 수상함용 선저 고정형 소나에는 Tonpilz형 트랜스듀서가 주로 사용되고 있으며, 음원준위, 지향성 빔형성 등과 같은 시스템 요구조건을 고려하여 배열 구조물에 다수의 트랜스듀서를 특정 형태로 배열하여 사용한다.
Tonpilz형 트랜스듀서는 어느 주파수 범위에서 사용되는가? 일반적으로 Tonpilz형 트랜스듀서는 1 kH에서 50 kHz 주파수 범위에서 사용되며, 샌드위치 형태의 transmission line형 트랜스듀서는 10 kHz에서 500 kHz, 그리고 압전판 또는 압전복합재는 50 kHz에서 수 MHz 이상의 주파수에서 널리 이용된다. 특히, 수상함의 선저 또는 선수에 장착되는 선저 고정형 소나의 경우는 함정의 전체 유동 저항에 비해 소나 돔이 자치하는 유동 저항을 최소화하여 설계하게되므로 그 운용주파수가 1 kHz에서 15 kHz 사이에 존재하는 것이 물리적인 한계로 인식되고 있다(3).
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참고문헌 (7)

  1. Sherman, C. H. and Butler, J. L., 2007, “Transducers and Arrays for Underwater Sound,” Springer 

  2. Stansfield, D., 1990, “Underwater Electroacoustic Transducers,” Bath University Press 

  3. Urick, R. J., 1983, “Principles of Underwater Sound 3rd Edition,” McGraw-Hill Book Company 

  4. Seo, H. S., Cho, Y. H. and Joh, C. Y., 2007, “Structural-acoustic Coupled Analysis of Buried Hydrophone System,” Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 17, No. 9, pp. 797-804 

  5. Smith, R. R., Hunt, J. T. and Barach, D., 1973, “Finite Element Analysis of Acoustically Radiating Structures with Applications to Sonar Transducers,” J. Acoust. Soc. Am., Vol. 54, No. 5, pp. 1277-1288 

  6. ANSYS Release 10.0 Users Manual, ANSYS Inc. 

  7. SYSNOISE Rev 5.6 Users Manual, LMS International 

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