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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김진오
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 숭실대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수14
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본 논문은 초음파 센서 구조에서 압전 원판의 조화 가진에 의한 탄성 원판의 진동 응답을 다룬다. 진동 분포는 거리 측정용 초음파 센서에서 방사되는 초음파의 음향 특성 해석에 필요하다.
이론적 해석으로 둘레가 고정된 탄성 원판에 대하여 압전 가진을 고려해서 응답 식을 구하였다. 압전 원판과 탄성 원판의 반지름 비율 R과 두께 비율 H에 따른 최대 진폭을 계산하였다. 원통벽에 결합된 탄성 원판이 압전 가진을 받는 경우를 유한요소 해석하였다. 고유진동수와 진동 응답 분포를 이론적 해석의 결과와 비교하였다. 이론적 해석과 유한요소 해석을 검증하기 위해 원통 벽에 결합된 탄성 원판의 확대 모형에서 압전 원판으로 가진하여 응답 분포를 확인하는 실험을 하였다.
이론적 해석 및 실험의 결과에서 원판의 두께 방향 진동 응답 분포의 차이가 8% 이내로 나타났다. 또한 진동 응답 분포는 공통적으로 축대칭 종 모양 분포임을 확인하였다.
이론적 해석으로 둘레가 고정된 탄성 원판에 대하여 압전 가진을 고려해서 응답 식을 구하였다. 압전 원판과 탄성 원판의 반지름 비율 R과 두께 비율 H에 따른 최대 진폭을 계산하였다. 원통벽에 결합된 탄성 원판이 압전 가진을 받는 경우를 유한요소 해석하였다. 고유진동수와 진동 응답 분포를 이론적 해석의 결과와 비교하였다. 이론적 해석과 유한요소 해석을 검증하기 위해 원통 벽에 결합된 탄성 원판의 확대 모형에서 압전 원판으로 가진하여 응답 분포를 확인하는 실험을 하였다.
이론적 해석 및 실험의 결과에서 원판의 두께 방향 진동 응답 분포의 차이가 8% 이내로 나타났다. 또한 진동 응답 분포는 공통적으로 축대칭 종 모양 분포임을 확인하였다.
목차
목 차국문초록 ⅵABSTRACT ⅶ제 1 장 서 론 11.1 연구 배경 및 필요성 11.2 기존 연구 31.3 연구 목적 및 방법 4제 2 장 압전 패치 트랜스듀서 52.1 이론적 해석 52.1.1 압전 가진 모멘트 62.1.2 압전 가진에 의한 탄성 원판의 응답 122.2 유한요소 해석 172.2.1 유한요소 해석 모델 172.2.2 유한요소 해석 결과 192.3 결과 비교 252.3.1 압전 원판 및 탄성 원판 반지름 비율에 따른해석 결과 비교 25제 3 장 압전 원판 트랜스듀서 283.1 이론적 해석 283.1.1 자유 응답 293.1.2 압전 가진 모멘트 313.1.3 Inner Section에서 압전 가진에 의한 탄성 원판의 응답 343.1.4 Outer Section에서 압전 가진에 의한 탄성 원판의 응답 383.2 유한요소 해석 433.2.1 유한요소 해석 모델 433.2.2 유한요소 해석 결과 443.3 실험 503.3.1 실험 장치 및 방법 503.3.2 실험 결과 513.4 결과 비교 533.4.1 이론, 유한요소 해석, 실험 결과 비교 533.4.2 압전 원판 및 탄성 원판 두께 비율에 따른 해석 결과 54제 4 장 결 론 56참고문헌 58부 록 A. 압력 가진에 의한 탄성 원판의 진동 특성 61
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