임의 형상 음향 공동의 전 주파수 대역 고유치 추출을 위한 개선된 NDIF법 개발: 제1부(이론 정립)

A modified NDIF method for highly accurate eigenvalue analysis of arbitrarily shaped two-dimensional acoustic cavities is proposed in the paper. The original NDIF method has the weak point of not extracting lower-order eigenvalues when the number of nodes increases to obtain more accurate eigenvalues. It turns out in the study that this weak point is because the system matrix of the acoustic cavity of interest becomes ill-conditioned and doesn’t have full rank. The paper proposes a practical way to extract eigenvalues and mode shapes of acoustic cavities in the entire frequency range by means of calculating accurately the determinant of the system matrix ill-conditioned in the low frequency range. It is confirmed through the example study for the circular acoustic cavity having an exact solution that eigenvalues and mode shapes obtained by the proposed method using only 32 nodes agree exactly with the exact solution although eigenvalues obtained by ANSYS using 2840 nodes have some errors with respect to the exact eigenvalues.

#Acoustic Cavity(음향 공동) #Eigenvalues(고유치) #Eigenmode(고유모드) #Non-dimensional Dynamic Influence Function Method(무차원 동영향 함수법) #Matrix Rank(행렬 랭크) #Ill-conditioned Matrix(불량 행렬) #Spurious Eigenvalue(허위 고유치) #Meshfree Method(무요소법)

참고문헌 (14)

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Bathe, K., 1982, Finite Element Procedures in Engineering Analysis, Prentice-Hall, New Jersey.

Barik, M. and Mukhopadhyay, M., 1998, Finite Element Free Flexural Vibration Analysis of Arbitrary Shape, Journal of Finite Elements in Analysis and Design, Vol. 29, No. 2, pp. 137~152.

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Brebbia, C. A., Telles, J. C. F. and Wrobel, L. C., 1984, Boundary Element Techniques, Springer-Verlag, New York.

Beskos, D., 1996, Boundary Element Advances in Solid Mechanics, Springer-Verlag, New York.

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강상욱

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