다중가진을 받는 수중 원통구조물의 방사효율에 대한 수치해석 A Numerical Analysis on the ascoutic radiation efficiency of a stiffend cylindrical structure in underwater under multi-excitation 강명환* ․이종주* ․ 한승진* ․ 배수룡* ․ 정우진* Myunghwan Kang, Jongju Yi, Seungjin Han, Sooryong Bae and Woojin Jung Key Words : Radiation Efficiency(방사효율), Surface vibration field(표면진동장), acoustic radiation power( 음향방사파워) ABSTRACT This study is on acoustic radiation efficiency of a tiffened cylindrical model in water- multi-excitation with phase difference using commercial numerical program ABAQUS and SYSNOISE. When the stiffened cylindrical model is under multi-excitation with phase difference, the surface vibration field is variated with phase difference of excitation. By this different surface vi- bration field, the acoustic radiation efficiency is also variated with phase difference of excitation. 1) 기 호 설 명 : 방사효율(radiation efficiency) : 표면 법선 속도(normal velocity) : 주파수, Hz : 외부 유체 밀도, kg/m 3 : 외부 유체 음속, m/s : 구조 모드(Structural mode) 1. 서 론 수중 운동체의 방사소음은 적함의 소나(Sonar)에 의한 피탐지 여부와 탑재 소나의 탐지 성능을 결정 하는 중요한 요소로 분류되고 있다. 수중 운동체의 방사소음은 기계류에 의한 소음, 유체소음, 프로펠러 소음으로 크게 나눌 수 있으며, 주로 저속에서는 기 계류에 의한 방사소음이 주요소음원이 된다. 기계류 교신저자 ; 정회원, 국방과학연구소 E-mail : kangmh@add.re.kr Tel :055-540-6414, Fax :055-542-3737 발표자 ; 국방과학연구소 * 국방과학연구소 에서 발생된 진동에너지는 수중 운동체 표면으로 전 달되어 수중 운동체 표면에서의 진동에너지가 수중 운동체 외부에 음향에너지로 전환이 되어 수중방사 소음을 야기시킨다. 수중방사효율은 수중 운동체 표 면의 진동에너지와 이 진동에너지에 의해 방사된 소 음 에너지의 비로 나타내며, 수중방사소음을 해석하 는데 중요한 지표로 이용되고 있다. 방사효율에 대한 연구는 평판 (1)~(2) 및 원통구조물 (3)~(4) 표면의 진동 정보를 이용한 연구들이 주로 수행되었 다. 그러나 실제 수중 운동체의 경우에 다양한 탑재 장비로 인해 하나의 가진력으로 정의되는 것이 아니 라 수 많은 탑재 장비에 의해 속도나 운항조건별로 가진 특성이 다른 다중 가진의 영향을 받는다. 따라 서 각각의 탑재 장비의 작동여부 및 작동 파워에 의 해 수중운동체 표면의 진동장이 다양하게 발생하게 된다. 본 논문에서는 다중가진 상태를 가정하여, 동일한 가진력이 발생하지만 가진력간의 위상차가 존재하는 가진시스템에서 수중 운동체의 수중방사효율을 해석하 였다. 수중 운동체의 수중방사효율을 해석하기 위해, 상용수치해석 프로그램인 ABAQUS와 SYSNOISE를 이용하여 다중 가진시 가진력간의 위상차에 의한 보 한국소음진동공학회 2014년 추계학술대회 372