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문제 정의
- 그러나 파워흐름해석법의 수치 해에 대한 신뢰성은 해석이 가능한 구조물의 해석 해와의 비교를 통하여 평가되어 왔다. 따라서 본 논문에서는 실험에 의한 결과와 파워흐름해석해와의 비교를 통하여, 파워흐름해석법의 신뢰성을 검증하고 해석상의 특장들을 검토하고자 한다. 실험에서는 자유 지지되어 진동하는 평판의 손실계수를 측정하여, 파워흐름해석법 의 임력 데이터를 활용하였다.
- 본 논문에서는 실험에 의한 결과와 파워흐름해석해와의 비교를 통하여, 파워흐름해석법의 신뢰성을 검증하고자 하였다. 실험에서는 자유 지지되어 진동하는 평판의 손실계수를 측정하여, 파워흐름해석법 의 입력 데이터를 활용하였다.
제안 방법
- 실험에서는 자유 지지되어 진동하는 평판의 손실계수를 측정하여, 파워흐름해석법 의 임력 데이터를 활용하였다. 그리고 평판의 여러 지점에 대한 주파수 응답함수 (FRF, Frequency Response Function)를 즉정하고 파워흐름해석 해와 비교를 하였다. 이러한 비교를 통하여, 파워흐름해석법이 중고주파수 대역의 구조 진동을 해석 하기 위하여 효과적으로 활용될 수 있음을 보였다.
- 실험에서는 자유 지지되어 진동하는 평판의 손실계수를 측정하여, 파워흐름해석법 의 임력 데이터를 활용하였다. 그리고 평판의 여러 지점에 대한 주파수 응답함수 (FRF, Frequency Response Function)를 즉정하고 파워흐름해석 해와 비교를 하였다. 이러한 비교를 통하여, 파워흐름해석법이 중고주파수 대역의 구조 진동을 해석 하기 위하여 효과적으로 활용될 수 있음을 보였다.
- 적용 방법으로서는 해석적 방법을 이용할 수 있으며, 또한 식 (1)과(2)의 해를 구하기 위하여 유한요소법을 이용하는 파워흐름유한요소법 (PFFEM, Power Flow Finite Element Method)[기을 적용할 수 있다. 본 논문에서는 해석적 방법을 적용하기로 한다.
- 손실계수를 구하기 위한 실험으로서는 3 가진 지점을 선정하고 입력 파워를 측정하고, 각 가지지점을 가진 하면서 34 지점에서 가속도를 측정하였다. 각 가진 지점을 고려하여 식(23)에의하여 손실계수를 구하였으며, 3 손실계수 값에 대한 평균값을 취하였다.
- 손실계수를 구하기 위한 실험으로서는 3 가진 지점을 선정하고 입력 파워를 측정하고, 각 가지지점을 가진 하면서 34 지점에서 가속도를 측정하였다. 각 가진 지점을 고려하여 식(23)에의하여 손실계수를 구하였으며, 3 손실계수 값에 대한 평균값을 취하였다.
- 각 가진 지점을 고려하여 식(23)에의하여 손실계수를 구하였으며, 3 손실계수 값에 대한 평균값을 취하였다. 이 경우에도 가진 조건으로 충격해머를 이용하였고, 가역성의 원리를 이용하여 가진 지점에 가속도계를 부착시키고, 충격해머를 이용하여 34 지점을 차례로 가진시키면서 주파수응답함수 값을 측정하였다. 그러므로 단위 가진력에 대한 입력 파워 및 가속도 값으로 고려한 경우에 해당한다.
- 각 가진 지점을 고려하여 식(23)에의하여 손실계수를 구하였으며, 3 손실계수 값에 대한 평균값을 취하였다. 이 경우에도 가진 조건으로 충격해머를 이용하였고, 가역성의 원리를 이용하여 가진 지점에 가속도계를 부착시키고, 충격해머를 이용하여 34 지점을 차례로 가진시키면서 주파수응답함수 값을 측정하였다. 그러므로 단위 가진력에 대한 입력 파워 및 가속도 값으로 고려한 경우에 해당한다.
- 실험에서는 자유 지지되어 진동하는 평판의 손실계수를 측정하여, 파워흐름해석법 의 입력 데이터를 활용하였다. 그리고 평판의 여러 지점에 대한 주파수 응답함수(FRA, Frequency Response Function)를 측정하고 파워흐름해석 해와 비교를 하였다. 이러한 비교를 통하여, 파워흐름해석법이 중고주파수대역의 구조 진동을 해석하기 위하여 효과적으로 활용될 수 있음을 보였다.
- 실험에서는 자유 지지되어 진동하는 평판의 손실계수를 측정하여, 파워흐름해석법 의 입력 데이터를 활용하였다. 그리고 평판의 여러 지점에 대한 주파수 응답함수(FRA, Frequency Response Function)를 측정하고 파워흐름해석 해와 비교를 하였다. 이러한 비교를 통하여, 파워흐름해석법이 중고주파수대역의 구조 진동을 해석하기 위하여 효과적으로 활용될 수 있음을 보였다.
대상 데이터
- 따라서 본 논문에서는 실험에 의한 결과와 파워흐름해석해와의 비교를 통하여, 파워흐름해석법의 신뢰성을 검증하고 해석상의 특장들을 검토하고자 한다. 실험에서는 자유 지지되어 진동하는 평판의 손실계수를 측정하여, 파워흐름해석법 의 임력 데이터를 활용하였다. 그리고 평판의 여러 지점에 대한 주파수 응답함수 (FRF, Frequency Response Function)를 즉정하고 파워흐름해석 해와 비교를 하였다.
- 본 논문에서는 실험에 의한 결과와 파워흐름해석해와의 비교를 통하여, 파워흐름해석법의 신뢰성을 검증하고자 하였다. 실험에서는 자유 지지되어 진동하는 평판의 손실계수를 측정하여, 파워흐름해석법 의 입력 데이터를 활용하였다. 그리고 평판의 여러 지점에 대한 주파수 응답함수(FRA, Frequency Response Function)를 측정하고 파워흐름해석 해와 비교를 하였다.
- 본 논문에서는 실험에 의한 결과와 파워흐름해석해와의 비교를 통하여, 파워흐름해석법의 신뢰성을 검증하고자 하였다. 실험에서는 자유 지지되어 진동하는 평판의 손실계수를 측정하여, 파워흐름해석법 의 입력 데이터를 활용하였다. 그리고 평판의 여러 지점에 대한 주파수 응답함수(FRA, Frequency Response Function)를 측정하고 파워흐름해석 해와 비교를 하였다.
데이터처리
- 이러한 파워흐름해석법은 고주파수 대역의 진동을 해석하기 위하여 효과적으로 적용될 수 있다. 본 연구에서는 평판 구조물 진동에 대한 파워흐름해석법의 예측 결과를 실험 결과와 비교하여 분석하였다. 분석할 진동 특성들은 손실계수, 주파수 응답함수 등을 포함한다.
이론/모형
- 식(1)과(2)에 해당 구조물의 경계에서의 경계조건을 적용함으로써 진동에너지 밀도와 진동인텐시티 벡터를 구할 수 있게 된다. 적용 방법으로서는 해석적 방법을 이용할 수 있으며, 또한 식 (1)과(2)의 해를 구하기 위하여 유한요소법을 이용하는 파워흐름유한요소법 (PFFEM, Power Flow Finite Element Method)[기을 적용할 수 있다. 본 논문에서는 해석적 방법을 적용하기로 한다.
- 식(1)과(2)에 해당 구조물의 경계에서의 경계조건을 적용함으로써 진동에너지 밀도와 진동인텐시티 벡터를 구할 수 있게 된다. 적용 방법으로서는 해석적 방법을 이용할 수 있으며, 또한 식 (1)과(2)의 해를 구하기 위하여 유한요소법을 이용하는 파워흐름유한요소법 (PFFEM, Power Flow Finite Element Method)[기을 적용할 수 있다. 본 논문에서는 해석적 방법을 적용하기로 한다.
- 평판의 손실계수를 측정하기 위하여 다음과 같이 파워주입법(power injection method)을 이용할 수 있다⑻.
- 평판의 손실계수를 측정하기 위하여 다음과 같이 파워주입법(power injection method)을 이용할 수 있다⑻.
성능/효과
- 분석할 진동 특성들은 손실계수, 주파수 응답함수 등을 포함한다. 그리고 이러한 분석 결과로부터 파워흐름해석법이 고주파수 진동에 효과적으로 적용될 수 있음을 보였다.
- 그리고 평판의 여러 지점에 대한 주파수 응답함수 (FRF, Frequency Response Function)를 즉정하고 파워흐름해석 해와 비교를 하였다. 이러한 비교를 통하여, 파워흐름해석법이 중고주파수 대역의 구조 진동을 해석 하기 위하여 효과적으로 활용될 수 있음을 보였다.
- 그리고 평판의 여러 지점에 대한 주파수 응답함수 (FRF, Frequency Response Function)를 즉정하고 파워흐름해석 해와 비교를 하였다. 이러한 비교를 통하여, 파워흐름해석법이 중고주파수 대역의 구조 진동을 해석 하기 위하여 효과적으로 활용될 수 있음을 보였다.
- 그리고 평판의 여러 지점에 대한 주파수 응답함수 (FRF, Frequency Response Function)를 즉정하고 파워흐름해석 해와 비교를 하였다. 이러한 비교를 통하여, 파워흐름해석법이 중고주파수 대역의 구조 진동을 해석 하기 위하여 효과적으로 활용될 수 있음을 보였다.
- 이 경우 단위 가진력을 고려하였으므로 속도 값은 해당 지점에서의 주파수 응답함수를 나타낸다. 실험 결과와 파워흐름 해석 결과를 비교하여 보면, 약 500 Hz 이상부터는 파워흐름 해석 결과가 실험 결과를 잘 예측하고 있음을 알 수가 있다. 또한 약 100 Hz까지도 주파수 의존도를 비교적 잘 예측하고 있음을 알 수 있다.
- 이 경우 단위 가진력을 고려하였으므로 속도 값은 해당 지점에서의 주파수 응답함수를 나타낸다. 실험 결과와 파워흐름 해석 결과를 비교하여 보면, 약 500 Hz 이상부터는 파워흐름 해석 결과가 실험 결과를 잘 예측하고 있음을 알 수가 있다. 또한 약 100 Hz까지도 주파수 의존도를 비교적 잘 예측하고 있음을 알 수 있다.
- 실험 결과와 파워흐름 해석 결과를 비교하여 보면, 약 500 Hz 이상부터는 파워흐름 해석 결과가 실험 결과를 잘 예측하고 있음을 알 수가 있다. 또한 약 100 Hz까지도 주파수 의존도를 비교적 잘 예측하고 있음을 알 수 있다.
후속연구
- 손실계수의 일반적인 경향은 1 kHz 이 후 주파수 증가에 따라 감소하다가 4kHz에서 증가하고 있음을 알 수 있다. 그러나본실험에서는 최대 주파수 5 kHz까지 고려하였으므로, 보다 정확한 경향에 대한 분석은 은 더 높은 주파수 범위까지의 실험 데이터를 필요로 한다.
- 손실계수의 일반적인 경향은 1 kHz 이 후 주파수 증가에 따라 감소하다가 4kHz에서 증가하고 있음을 알 수 있다. 그러나본실험에서는 최대 주파수 5 kHz까지 고려하였으므로, 보다 정확한 경향에 대한 분석은 은 더 높은 주파수 범위까지의 실험 데이터를 필요로 한다.
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