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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김진오
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 숭실대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수22
이 논문의 연구 히스토리 (5)
2018
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본 논문은 자동차 및 산업분야에 사용되고 있는 거리 측정용 초음파 센서의 진동 및 음향 특성을 다룬다. 이론적 해석과 유한요소 해석 및 실험 방법으로 연구하였다.
연구대상의 초음파 센서는 가진 및 감지용 압전소자와 알루미늄 하우징으로 구성된다. 원판과 원통벽이 결합된 하우징의 구조를 축대칭이나 2면 대칭인 경우로 분류하였다. 유한요소 해석으로 하우징 구조에 따른 원판의 진동분포를 구하였다. 두께방향 진동분포는 종 모양이며, 하우징의 벽 또는 원판의 가장자리 두께가 얇을수록 진폭이 크다. 원판의 진동이 균일분포인 경우 초음파의 음향 특성을 이론적으로 계산하고 음향 유한요소 해석의 결과와 비교하였다. 초음파 센서의 하우징 원판에 종 모양 진동분포를 적용하여 초음파의 음향을 유한요소 해석하였다. 그 결과에서 음압과 음압레벨의 데이터를 활용하여 지향성을 계산하였다.
하우징의 기본모델과 변형모델의 두께에 따라 고유진동수 및 진폭을 예측할 수 있게 되었다. 원판의 진동이 균일분포에 가까울수록 초음파 지향성 향상에 유리함을 파악하였다.
연구대상의 초음파 센서는 가진 및 감지용 압전소자와 알루미늄 하우징으로 구성된다. 원판과 원통벽이 결합된 하우징의 구조를 축대칭이나 2면 대칭인 경우로 분류하였다. 유한요소 해석으로 하우징 구조에 따른 원판의 진동분포를 구하였다. 두께방향 진동분포는 종 모양이며, 하우징의 벽 또는 원판의 가장자리 두께가 얇을수록 진폭이 크다. 원판의 진동이 균일분포인 경우 초음파의 음향 특성을 이론적으로 계산하고 음향 유한요소 해석의 결과와 비교하였다. 초음파 센서의 하우징 원판에 종 모양 진동분포를 적용하여 초음파의 음향을 유한요소 해석하였다. 그 결과에서 음압과 음압레벨의 데이터를 활용하여 지향성을 계산하였다.
하우징의 기본모델과 변형모델의 두께에 따라 고유진동수 및 진폭을 예측할 수 있게 되었다. 원판의 진동이 균일분포에 가까울수록 초음파 지향성 향상에 유리함을 파악하였다.
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 5제 2 장 초음파 센서 하우징의 진동 특성 62.1 축대칭 하우징 모델 62.1.1 기본 모델 62.1.2 두께 조절 모델 82.2 축대칭 하우징 변형모델 122.3 2면 대칭 하우징 모델 18제 3 장 균일 분포 가진에 의한 음향 특성 223.1 이론적 해석 223.2 유한요소 해석 293.3 결과 비교 및 고찰 34제 4 장 종 모양 분포 가진에 의한 음향 특성 354.1 이론적 해석 354.2 유한요소 해석 384.3 실 험 404.4 결과 비교 및 고찰 43제 5 장 결 론 44참고문헌 45부 록 배열된 초음파 센서에 의한 음향 특성 47
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