• Title/Summary/Keyword: 표면파 산란

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Scattering of Surface Waves in Anisotropic Media for Applications in Wave Barriers and Non-Destructive Evaluation (방진구조물 및 비파괴 응력파 탐상의 응용을 위한 비등방성 재료의 표면파 산란에 관한 연구)

  • 이종세
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.2 no.2
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    • pp.77-85
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    • 1998
  • Propagation of elastic surface waves in anisotropic media is considered in this study. An analytical technique is proposed to study the scattering of surface waves at the interface between two anisotropic quarter-spaces. The Green's function technique is used to derive a system of equations which can determine the scattering coefficients at the interface. A numerical study is carried out and the trade-offs between the material anisotropy and inhomogeneity are studied.

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The Electro-Mechanical Signal Transformation of Piezo-Electric Transducer (압전식 탐촉자의 기계-전기 신호 변환)

  • Ahn, Tae-Won
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.20 no.2
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    • pp.110-115
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    • 2000
  • The electromechanical reciprocity identity is introduced to relate the voltage at the terminals of a transducer to the acoustic wavefields scattered from the specimen. The voltage at the terminals of the transducer is expressed as an integral equation in terms of the displacement and stress of the incident and scattered waves on the closed surface enclosing the scatterer. The equation is used to relate the voltage at the terminals of an acoustic microscope's transducer to the acoustic wavefields at the interface between the specimen and the coupling fluid. The voltage calculated using the integral equation is compared with the experimental result.

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A Study on Scattered Field of Ultrasonic Wave Using the Boundary Element Method (경계요소법을 이용한 초음파 산란장 해석에 관한 연구)

  • Lee, Joon-Hyun;Lee, Seo-Il
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.20 no.2
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    • pp.130-137
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    • 2000
  • Ultrasonic technique which is one of the most common and reliable nondestructive evaluation techniques has been applied to evaluate the integrity of structures by analyzing the characteristics of signal scattered from internal defects. Therefore, the numerical analysis of the ultrasonic scattered field is absolutely necessary for the accurate and quantitative estimation of internal defects. Various modeling techniques now play an important role in nondestructive evaluation and have been employed to solve elastic wave scattering problems. Because the elastodynamic boundary element method is useful to analyze the scattered field in infinite media. it has been used to calculate the ultrasonic wavefields scattered from internal defects. In this study, a review of the boundary element method used for elastic wave scattering problems is presented and, as examples of the boundary element method, the scattered fields due to a circular cavity subjected to incident SH-wave and due to a surface-breaking crack subjected to incident Rayleigh wave are illustrated.

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Acoustic Characteristics Analysis of piezoelectric Underwater Acoustic Sensors Using Finite Element Method. (유한요소법을 이용한 압전 수중음향센서의 음향특성 해석)

  • Son Sun Bong;Kim Jae Hwan
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • spring
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    • pp.253-256
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    • 2000
  • 본 연구에서는 유한요소법(FEM)을 이용하여 압전 수중음향센서의 모델링 및 음향특성을 해석하였다. 압전 복합구조 수중음향센서의 해석에서 기본적인 압전-탄성 구조물과 유체-구조물의 연성해석을 위한 유한요소 정식화를 하였으며 무한영역의 음향유체를 처리하기 위하여 IWEE(Infinite Wave Envelop Element)를 도입하였다. Topilz형 수중음향센서를 수중 산란체로 볼 경우 입사파가 산란체의 표면을 가진할 때 산란체로부터 발생되는 산란파는 IWEE로 인하여 무한 유체영역에서의 산란파의 감소특성을 갖게되어 무한영역을 유한영역으로 나눈 인위적인 경계에서 반사가 일어나지 않게 되므로 산란파의 음압을 정확히 구할 수 있었다. 또한, 이러한 산란해석을 바탕으로 입사파에 대한 음향센서 내부의 전기적 응답특성인 RVS(Receiving Voltage Signal)를 구하였다. 이러한 일련의 연구 과정들은 소나(SONAR) 시스템을 정확히 해석하고 음향특성을 예측하는 데 큰 도움이 될 것이다.

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Effect of Surface Flaw Type on Ultrasonic Backscattering Profile (표면결함유형이 초음파 후방산란 프로파일에 미치는 영향)

  • Kwon, Sung-D.;Yoon, Seok-S.
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.21 no.6
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    • pp.658-662
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    • 2001
  • The classification of surface flaw types was performed on the basis of angular dependence of backscattered ultrasound. The copper line adhered on the surface, cower line filled in groove, pure groove and the normal edge were adopted as various surface flaw patterns of glass specimen. A backward longitudinal profile was formed probably by the longitudinal wane scattering at and near 1st critical angle. The wave trains at the peak angles of the backward radiation profiles showed different shapes according to the superposition ratio of scattered and leaky waves. The asymmetry of the backward radiation profile arose due to the scattering effect of flaw. The additive resonance effect of copper line appeared in the left side of the profile. The peak angles of both the longitudinal and radiation profiles were shifted toward small angle by the scattering effect.

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Electromagnetic Scattering Analysis from Inhomogeneous Material Scatterers (불균질 매질내에서의 전자파 산란 해석)

  • 김태용;김석재
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.7 no.3
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    • pp.478-484
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    • 2003
  • The electromagnetic wave scattering problems from inhomogeneous material bodies are considered. The formulation is made in terms of mixed potentials for the moment methods (MoM). The surfaces of a three-dimensional inhomogeneous scatterer of arbitrary shape are divide into triangular patches for descretization. Application of the boundary conditions leads to the coupled surface integral equations to be satisfied for the unknown surface equivalent electric and magnetic currents. The radar cross-section (RCS) for some structures is computed and the results are compared with the reported data.

Incident sound fields reproduction system (입사음장재생시스템)

  • Chun Ingyu
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • autumn
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    • pp.373-374
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    • 2004
  • 산란체가 있을 때에 음장은 입사파와 산란파로 구분될 수 있다. 입사파는 산란체에 영향을 받지 않는다. 바꿔 말하면 음원으로부터 나온 소리는 청취자와 주위 환경에 무관하다. 이 논문에 제시된 입사음장 재생시스템은 주어진 공간내에서 입사음장을 재생하여 청취자에 독립적인 가상음장을 만드는 시스템이다. 입사음장 재생은 경계표면제어원칙에 기반하였다.

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레일레이 입사각에서 Schoch 변위가 액체/고체 경계면으로부터 후방산란되는 초음파 에너지에 미치는 영향

  • Lee Jeong-Ki;Kim H. C.
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • spring
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    • pp.409-416
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    • 1999
  • 액체/고체 경계면에 레일레이각으로 초음파 pulse를 입사시키면 입사된 에너지의 상당 부분이 고체쪽으로 침투여 표면으로부터 약 1.5 파장 깊이 정도까지 에너지 분포를 가지고 고체 표면을 따라 전파하는 레일레 이파로 전환되며, 이러한 입사각에서는 기하학적인 거울 반사가 일어나지 않고 반사파의 중심이 Schoch 변위만큼 전방으로 이동되고, 또 입사 방향으로 후반 산란되는 초음파의 신호가 급격히 증가하는 현상이 관찰된다. 만일 고체에서 초음파의 감쇠가 산란에 의해 크게 영향을 받고, 레일레이각에서 고체 쪽으로 침투한 에너지의크기를 $E_0$라고 하면, 고체 표면과 표면 근처를 전파하는 레일레이파의 산란파 에너지, $E_S$는 Schoch 변위, ${\Delta}_S$와 산란에 의한 감쇠계수 ${\alpha}_S$에 비례하는 관계가 있음을 이론적으로 구하였다. 입사 방향으로 후방산란되는 초음파는 산란파의 일부이므로 후방산란 초음파 에너지, E_{Bs}도 이와 같은 관계를 가진다. 그러므로, 레일레이각으로 입사된 초음파의 후방산란 에너지, $E_{B_S}$ 산란체(e.g. grain)의 평균 크기, D와 주파수 f와는 레일레이 산란 영역과 Stochastic 산란 영역에 대해 각각 $E_{B_S}\;\propto\;D^{3}f^{3}$$E_{B_S}\;\propto\;D\;f$인 관계를 가지는 것으로 얻어졌다. 이것은 액체/고체 경계면에서 레일레이각으로 입사되어 레일레이파로 전환된 초음파가 다시 액체로 그 에너지를 누설하여 그 산란 영역이 Schoch 변위 내에서 일어나기 때문이며, 이러한 영향에 의해서일반적인 산란에서의 주파수 의존성과는 달리 각 산란 영역에서 그 지수는 1씩 작은 값을 갖는다.향에 따라 음장변화가 크게 다를 것이 예상되므로 이를 규명하기 위해서는 궁극적으로 3차원적인 음장분포 연구가 필요하다. 음향센서를 해저면에 매설할 경우 수충의 수온변화와 센서 주변의 수온변화 사이에는 어느 정도의 시간지연이 존재하게 되므로 이에 대한 영향을 규명하는 것도 센서의 성능예측을 위해서 필요하리라 사료된다.가지는 심부 가스의 개발 성공률을 증가시키기 위하여 심부 가스가 존재하는 지역의 지질학적 부존 환경 및 조성상의 특성과 생산시 소요되는 생산비용을 심도에 따라 분석하고 생산에 수반되는 기술적 문제점들을 정리하였으며 마지막으로 향후 요구되는 연구 분야들을 제시하였다. 또한 참고로 현재 심부 가스의 경우 미국이 연구 개발 측면에서 가장 활발한 활동을 전개하고 있으며 그 결과 다수의 신뢰성 있는 자료들을 확보하고 있으므로 본 논문은 USGS와 Gas Research Institute(GRI)에서 제시한 자료에 근거하였다.ऀĀ耀Ā삱?⨀؀Ā Ā?⨀ጀĀ耀Ā?돀ꢘ?⨀硩?⨀ႎ?⨀?⨀넆돐쁖잖⨀쁖잖⨀/ࠐ?⨀焆덐瀆倆Āⶇ퍟ⶇ퍟ĀĀĀĀ磀鲕좗?⨀肤?⨀⁅Ⴅ?⨀쀃잖⨀䣙熸ጁ↏?⨀

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Improved ILDC Formulation for Very Thin Gap/Crack (아주 가는 균열의 산란 해석을 위한 향상된 ILDC 공식)

  • Lee, Hyunsoo;Koh, Il-Suek
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.25 no.9
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    • pp.938-943
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    • 2014
  • The scattered field by a gap/crack on the PEC surface of a large object having low-observable RCS cannot be negligible, but may not be analyzed by the known high-frequency technique. If the electrical width of the crack is very small, the crack can be modeled by an impedance strip, whose scattering formulation can be analytically obtained based on a low-frequency approximation. The scattering solution is formulated for the 2D strip and TE(Transverse Electric) or TM(Transverse Magnetic) wave incidence, from which a 3D ILDC(Incremental Length Diffraction Coefficients) can be extracted. Using the ILDC formulation, the scattering by any arbitrary shaped crack can be estimated. In this paper, an improved ILDC equations are proposed, which combine the known TE and TM solutions. The improved accuracy of the proposed solution is numerically verified.

Finite Element Analysis for Acoustic Characteristics of Piezoelectric Underwater Acoustic Sensors (압전 수중음향센서 음향특성의 유한요소해석)

  • 김재환;손선봉;조철희;조치영
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.20 no.1
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    • pp.68-76
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    • 2001
  • Sonar is the system that detects objects and finds their location in water by using the echo ranging technique. In order to have excellent performance in variable environment, acoustic characteristics of this system must be analyzed accurately. In this paper, based on the finite element analysis, modeling and analysis of acoustic characteristics of underwater acoustic sensors are preformed. Couplings between piezoelectric and elastic materials, and fluid and structure systems associated with the modeling of piezoelectric underwater acoustic sensors are formulated. In the finite element modeling of unbounded acoustic fluid, IWEE (Infinite Eave Envelop Element) is adopted to take into account the infinite domain. When an incidence wave excites the surface of Tonpilz underwater acoustic sensor, the scattered wave on the sensor is founded by satisfying the radiation condition at the artificial boundary approximately. Based on this scattering analysis, the electrical response of the underwater acoustic sensor under incidence, so called RVS (Receiving Voltage Signal) is founded accurately. This will devote to design Sonar systems accurately.

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