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도파관유한요소법 (waveguide finite element method, WFEM)은 단면의 형상이 길이방향으로 일정한 도파관 구조물의 진동을 해석하기 위한 수치해석 기법이다. 도파관유한요소법은 2차원 단면만을 FE 모델링하여 길이방향 파동 전파를 해석하므로 기존의 유한요소법에 비해 해석 모델의 크기가 작고 연산 시간이 짧다는 장점을 가진다. 본 연구에서는 기존의 도파관유한요소법을 확장하여 내부 및 외부에 유체가 채워진 도파관 구조물에 대한 진동 해석을 수행하였다. 이를 위해 내부 유체와 도파관 구조물은 WFE로, 외부 유체는 파수경계요소 (waveguide boudnary element, WBE)로 모델링하고 이들을 연성시킨 운동방정식을 제시하였다. 이 방법의 적용 예로써 내부에 물이 채워진 몰수된 파이프의 진동 및 방사 음향 파워를 해석하였다. 내부 및 외부 유체의 유/무에 따른 분산 선도와 가진점 모빌리티 (point mobility)를 구하고 유체 연성의 효과를 살펴보았다.
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참고문헌 (15)
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Fuller, C. R / 1982 / Characteristics of wave propagation and energy distributions in cylindrical elastic shells filled with fluid / Journal of Sound and Vibration 81:501~518
De Jong, C. A. F. / 1998 / Analysis of Pulsations and Vibrations in Fluid-filled Pipe Systems
Muggleton, J. M. / 2002 / Wavenumber prediction of waves in buried pipes for water leak detection / Journal of Sound and Vibration 249:939~954
이영섭 / 2004 / 파이프-유체의 연성진동을 이용한 누수위치 식별연구 / 한국소음진동공학회논문집 14(2):95~104
Maess, M. / 2006 / Dispersion curves of fluid filled ealstic pipes by standard FE models and eigenpath analysis / Journal of Sound and Vibration 296:264~276
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이영섭 / 2004 / 파이프-유체의 연성진동을 이용한 누수위치 식별연구 / 한국소음진동공학회논문집 14(2):95~104
Maess, M. / 2006 / Dispersion curves of fluid filled ealstic pipes by standard FE models and eigenpath analysis / Journal of Sound and Vibration 296:264~276
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