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Q. [압전] 공기나 물의 저항을 고려한 해석을 하고 싶은 경우

작성자: 엠코전자

조회: 2725 등록일: 2021-02-16

* 공기나 물에 접하는 면에 공기나 물의
저항을 나타내는 음향 저항의 경계조건을 설정하여 해석함으로써 공기나 물의 저항을 고려한 해석이 가능합니다. * 음향 저항 음파의 거리에 풀을 나타내며 음압 P를 부피속도 Sv로 나눈 값으로 정의됩니다. 𝑍=𝑃∕𝑆𝑣
[𝑃𝑎/(𝑚2・𝑚/𝑠)]=𝑃/𝑆𝑣[(𝑃𝑎・𝑠)/𝑚3] 　（１） 
경계조건으로서 주는 음향 임피던스는 단위면적당 양으로서 이하의 식으로 부여합니다. 
𝑍=𝑃∕𝑣 [𝑃𝑎/(𝑚/𝑠)]=𝑃/𝑣[(𝑃𝑎・𝑠)/𝑚] 　（２） 
로써 줍니다.한편, p와 v는 운동 방정식으로 연결되어 있어, ρ를 밀도, c를 매질의 음속으로 하면, 조화 음파의 경우 이하의 관계가 있습니다. 
Z=ρc[kg/m3·m/s]=ρc[kg/(m2·s)]=ρc(N·s2)/m1/(m2·s)]==c(Pa·s)/m] 　（３） 
(2)식과 (3)식의 단위가 일치하는 것으로도 (2)가 (3)으로 나타낼 수 있음을 알 수 있습니다. 참고로 이하에 공기와 물의 음향 임피던스를 제시합니다. 
 
(예제) 공기의 음향 임피이던스<span style="font-size:14.0pt;font-family:Arial;mso-ascii-font-family:Arial;
mso-fareast-font-family:" ＭＳ="" Ｐゴシック";mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-theme-font:="" minor-fareast;color:#7f7f7f;mso-color-index:0;language:ko;text-combine:letters;="" mso-style-textfill-type:solid;mso-style-textfill-fill-themecolor:background1;="" mso-style-textfill-fill-color:#7f7f7f;mso-style-textfill-fill-alpha:100.0%;="" mso-style-textfill-fill-colortransforms:lumm="50000" "=""> 
Z =
1.205[kg/m3]*340[m/s]=409.7[kg/(m2·s)]=409.7[N·s/m3] (예제) 물의 음향 임피이던스Z =
997[kg/m3]*1500[m/s]=1.496e6[kg/(m2・s)]=1.4596e6[N・s/m3] ※SI단위계의
경우 1.0[N]=1.0[kg·m/s2]의
관계가 있습니다.　(3) 식의
변형으로 이용했습니다.



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