본 연구과제에서는 음향, 진동 및 피로에 관한 축소모델의 응용연구를 수행한다. 그 동안의 연구가 음향/진동/시간의 세가지 세부분야로 이루어져 있는 체계를 유지하면서, 실험실에서 구축된 세부분야별 연구성과를 상호 활용보완하면서 연구를 마무리하였다. 특히, 최종연고의 연구성과는 학술결과로 발표, 정리될 수 있는 측면에서 노력하여, 연구의 결과가 국내 전문가 집단에 널리 알려지도록 노력하였다. 세부분야별 수행된 연구내용은 다음과 같다. <음향분야> 축소모델을 닫혀진 음향공간에 적용하는 연구를 수행하였다. 3차원 음향공간중
본 연구과제에서는 음향, 진동 및 피로에 관한 축소모델의 응용연구를 수행한다. 그 동안의 연구가 음향/진동/시간의 세가지 세부분야로 이루어져 있는 체계를 유지하면서, 실험실에서 구축된 세부분야별 연구성과를 상호 활용보완하면서 연구를 마무리하였다. 특히, 최종연고의 연구성과는 학술결과로 발표, 정리될 수 있는 측면에서 노력하여, 연구의 결과가 국내 전문가 집단에 널리 알려지도록 노력하였다. 세부분야별 수행된 연구내용은 다음과 같다. <음향분야> 축소모델을 닫혀진 음향공간에 적용하는 연구를 수행하였다. 3차원 음향공간중, 닫혀진 공간의 축소모델의 연구는 건축음향학과 흡차음시험에 대한 평가의 일환으로 활용범위가 넓다. 본 연구에서는 잔향실의 설계측면에서 발생되는 축소모델의 확산음장특성을 분석하고, 주파수 대역별로 나타나는 모우드특성에 의한 비확산음장의 평가에 관한 연구를 수행한다. 잔향실의 물리적크기를 축소하면 필수적으로 확산음장의 분포에서 문제가 발생되고, 그 결과 잔향실을 이용하려는 목적과 근본적으로 배치되게 된다. 본 연구에서는 비확산음장의 음향학적인 특성을 통계에너지 해석기법(SEA)으로 주파수밴드별 특징을 분석하고, 광음향기법을 이용하여 잔향공간의 음합분포를 수치해석하는 연구를 수행하였다. 이와 함께 광음향연구도 수행하여 주거지역의 환경소음을 예측하는 소프트웨어를 개발, 활용하였다. <진동분야> 1-D 구조물 및 2-D 구조물의 진동특성을 축소모델을 사용한 실험결과와 유한요소모델, SEA에 기초한 해서결과를 비교, 분석하여 예측하는 방법을 정립하였다. 축소모델을 사용한 실험의 계측신호에서 크기와 위상을 모두 사용하여 구조물의 진동특성을 파악하는 기법을 완성하고 이를 사용하여 감쇠, 경계조건등이 상사모델의 계측결과에 미치는 영향을 집중적으로 규명하였다. 또한 일부 인자의 비상사성에 의한 축소모델의 계측결과의 오차를 실험적, 해서적으로 보상하는 방법을 모색하였다. <시간분야> 가속내구 시험법(accelerated vibration testing)은 실험실내에서 임의로 변경된 운행조건에 의해 단축된 시간 내에 실지 사용기간 및 운행조건에 의한 피로 관련한 결과를 예측하고자 하는 해석분야이다. 변경할 수 있는 운행 조건의 변수는 주파수의 증가, 혹은 변위 크기의 증가, 또한 유효 사이클 추출 등을 고려해 볼 수 있다. 고려해 본 방법으로는 가진 주파수를 증가시키는 방법, 진동 크기를 증가시키는 방법에 대하여 결과 예측 및 실험시의 장?단점을 생각하였다.
- 축소된 흡차음 잔향실험장치 개발 - 주거 환경실험 시뮬레이터 제작 - 고속철도 전차선 동특성 프로그램 개발
Abstract▼
The research consists of modelling on acoustic propagation, structural vibration, and accelerated testing of structure. the specific topics investigated throughout the research are - scaling of models - extracting dimensionless variables - setting up experimental systems It is advantage
The research consists of modelling on acoustic propagation, structural vibration, and accelerated testing of structure. the specific topics investigated throughout the research are - scaling of models - extracting dimensionless variables - setting up experimental systems It is advantage of accelerated vibration testing to compress service exposures to operating vibration into a reduced laboratory test by increasing the amplitude or frequency of the applied input excitations. This report proposes an accelerated test method to estimate the high-cycle fatigue life under random excitation. The method consists of conducting a test with amplified input excitation and extrapolating linearly the life in the accelerated condition into the real life in field condition. The extrapolation is carried out applying the high-cycle irregular excitation fatigue theory including the rainflow counting, Miner's damage accumulation rule, and Goodman's mean stress correction.
In the acoustic modeling, experimental methodologies have been developed for determining propagation characteristics for an external and internal acoustic fields. The developed result have been implemented to an environmental outdoor noise propagation and evaluation for structural characteristics on STC. For vibration application, a method for a large 1-D cable, beam structure, and 2-D plate have been analyzed based on scale models. A particular emphasis has been placed on material damping issues as well as various nonlinearities presented in the joints and boundaries of structures. A statistical energy method has been applied, and theresults have been compared with those of scale, models. Finally , an accelerated vibration testing. As a verification, those estimated life is compared with that acquired by experiment for the simple case of spot welding specimen with good agreement. This testing procedure will provide an useful scheme that can reduce testing period associated with developing time schedule of new product.
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