유선 표현법을 이용한 보강판의 진동파워흐름에 대한 개선된 전달경로 가시화

Abstract

진동 인텐시티는 진동시스템의 원인을 찾는데 사용되어 왔다. 그 뿐만 아니라, 균열의 확인과 보강재 설치와 같은 구조물의 진단에 사용되어 왔다. 진동원의 위치를 명확하게 파악하고 에너지 전달경로의 변화를 이해하기 위해, 유동 가시화가 필요하다. 이전 연구의 대부분은 진동에너지의 크기와 방향, 전달경로를 가리키는 벡터를 사용하였다. 그러나, 판과 같은 구조물의 넓은 면적으로 인해 벡터 가시화를 사용하여 명확한 전달경로를 알아낼 수 없었다. 이것은 전체 판 표면에 대한 상세한 벡터 흐름이 필요한 경우에 문제가 된다. 이 연구에서는 명확하게 모든 판 표면의 파워 흐름 전달경로를 표시하기 위해 유선 가시화가 사용되었다. 유선 가시화를 사용함으로써, 분명한 전달 경로를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 보강판의 에너지 흐름 변화를 이해하는데 도움이 되어 벡터 가시화를 향상시킬 수 있다. 우선 진동 인텐시티 계산의 검증을 위해 이전 연구와 비교를 한다. 명확하게 파워 흐름 전달경로를 표시하기 위해 유선표현을 사용하였다. 이 표현법은 보강판의 분명하지 않은 벡터 방향을 보완해 준다. 보강판과 보강되지 않은 판의 에너지 전달경로의 패턴 차이를 유선 표현법을 사용하여 확인할 수 있다. 복잡한 유선 패턴은 벡터표현으로 분명하지 않은 높은 공진주파수에서 확인할 수 있다. Vibration intensity has been used to localize vibration source of a vibrating system. Not only that, vibration intensity has also been used for structural diagnostic in identifying crack and mounted stiffeners. To clearly identify the location of vibration source and understand the changes of energy transmission path, clear flow visualization is required. Most of previous works used vectors to indicate the magnitude and direction of emerging vibration energy and transmission paths. However, due to the large surface area of a plate like-structure, clear transmission paths cannot be achieved using vector visualization. This becomes an issue when detail vector flow at all locations of the whole plate surface is required. In this study, streamlines visualization is used to clearly indicate the power flow transmission path at all plate surface. By using streamlines representation, not only clear transmission paths are obtained, but also improves the vector visualization which helps us to understand the changes of the energy flow especially for stiffened plates. In this study, vibration intensity computation is firstly compared to previous work to validate the vibration intensity computation. To clearly show the power flow transmission paths, streamlines representation is shown. This representation overcomes the unclear vector direction especially for stiffened plates. Different pattern of energy transmission path can be observed using streamlines representation for stiffened and unstiffened plate. The complex streamlines pattern can also be observed at high resonance frequencies which is unclear by using vector representation.