구조물의 동특성 연구
A study on the Dynamic Characteristics of the Structure
초록/요약
LPMS에서 금속 이물질이 배관이나 증기발생기 또는 리액터등을 두들기면서 발생된 신호가 측정하는 센서가 놓인 곳까지 전파되는 동안 구조물의 동특성에 의하여 변화하게 되어 측정된 신호의 형태는 충돌시 발생한 신호와 전혀 다르게 된다. 이렇게 신호가 왜곡되는 이유는 크게 세가지를 들수 있는데 첫째, 충돌에 의해서 발생된 신호는 구조물에서 굽힘파의 형태로 전달되는데 굽힘파는 주파수의 크게에 따라 전달 속도가 달라진다. 둘째, 전달경로의 다양성 혹은 반향이다. 마지막으로 충돌 신호가 전파되면서 외부의 잡음에 의하여 직접적인 변형을 하게 된다. 잡음으로는 각종 기계잡음, 건물잡음 그리고 유체의 흐름에 의한 잡음등이 있는데 이중에서 유체 잡음의 영향이 크다. 충돌 신호를 정확히 확인하기 위해서는 많은 배경 잡음으로부터 충돌 신호를 분리해 내야만 한다. 결과적으로 위와 같은 환경 하에서 가속도 센서에서 측정된 신호를 분석하여 금속 이물질 정보, 즉 신호의 에너지, 금속 이물질의 질량, 충돌 속도 동을 알아내는 데는 구조물의 동특성에 대한 이해가 필수적이다. 본 논문에서는 구조물의 동특성을 이해하는데 있어서 고려되지 않았던 유체의 영향을 알아보았다. 구조물의 특성은 임피던스 또는 모빌리티로 나타나기에 유체가 없는 구조물과 유체가 있는 구조물의 동특성 차이를 비교하기 위하여 먼저 drive point 에서의 전달함수를 구하여 댐핑, 평균모드간격, 모드밀도등을 구하였으며, 이를 통해 drive point 모빌리티를 구하여 구조물의 특성을 알아내었다. 이를 통해 유체가 있는 구조물에서 유체를 고려하지 않고 신호를 분석한다면 이는 전혀 다른 구조물의 분석을 분석한 결과가 되므로 유체가 구조물에 미치는 영향을 고려해야 함을 확인하였다.
more초록/요약
When metallic loose parts collide with the pipe, the steam generator or the reactor, signals generated by such loose parts alter, while they propagate to the points where the LPM sensors are located, depending on the dynamic characteristics of the structure. Therefore, distorted signals from the source signals are measured. This the distortions are caused by three factors. Firstly, signals generated by the impact are transmitted via bending waves, and these bending waves have dispersive relation which leads waveform distortion. Secondly, they are distorted by multi-pass or reverberation effect. Lastly, as the impact signals propagate, background noise may interfere or alter them. Machinery noise, building noise and flow noise are the examples of background noises. To identify the impact signals, we need to separate background noise from the impact signals. Consequently, understanding the dynamic characteristics of the structure become essential to identify the impact such as a mass, location and etc. Effect of the fluid, which is not usually considered with the dynamic characteristics of the structure, had been researched in this paper. The dynamic characteristics of the structure can be represented as impedance or mobility. In order to compare dynamic characteristics of the fluid loaded structure and the unloaded, transfer function need to be found. The damping ratio, average modal frequency spacing and modal density could be known through transfer function. Then finally the drive point mobilities could be determined through above characteristics. The comparison result of the drive point mobilities of both fluid loaded and unloaded showed difference. As the fluid effects the dynamic characteristics of the structure, it changes the drive point mobilities. Thus, as we search for dynamic characteristics of the structure, effect of fluid must be considered.
more목차
Ⅰ. 서론 = 1
1.1 연구 배경 및 목표 = 1
1.2 연구 동향 = 2
Ⅱ. 원자로 용기 소개 = 5
2.1 원자로 용기의 기능 = 5
2.2 원자로 용기의 구조 = 6
Ⅲ. 연구방법 = 7
3.1 유동장 제작 = 7
3.2 구조물의 특성변수 = 10
3.3 유체에 의한 특성 변화 = 25
3.4 실험 방법 = 31
제 4장 연구 결과 = 34
4.1 구조물의 특성 = 34
4.2 모빌리티 = 45
제 5장 결론 = 47
참고문헌 = 48
Abstract = 49
