• 제목/요약/키워드: Kirchhoff model

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SOME QUASILINEAR HYPERBOLIC EQUATIONS AND YOSICA APPROXIMATIONS

  • Park, Jong-Yeoul;Jung, Il-Hyo;Kang, Yong-Han
    • 대한수학회보
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    • 제38권3호
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    • pp.505-516
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    • 2001
  • We show the existence and uniqueness of solutions for the Cauchy problem for nonlinear evolution equations with the strong damping: ${\upsilon}"(t)-M(|{\nablauu}(t)|^2){\triangle}u(t)-{\delta}{\triangle}u'(t)=f(t)$. As an application, a Kirchhoff model with viscosity is given.

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CFD/Kirchhoff 적분 방법을 이용한 자동차 타이어의 Air-Pumping 소음 예측 (CFD/Kirchhoff Integral Method for the Prediction of the Air-Pumping Noise by a Car Tyre)

  • 김성태;이수갑
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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    • pp.916-919
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    • 2004
  • The monopole theory has long been used to model air-pumped effect from the elastic cavities in car tire. This approach models the change of an air as a piston moving backward and forward on a spring and equates local air movements exactly with the volume changes of the system. Thus, the monopole theory has a restricted domain of applicability due to the usual assumption of a small amplitude acoustic wave equation and acoustic monopole theory. This paper describes an approach to predict the air-pumping noise of a car ave with CFD/Kirchhoff integral method. The type groove is simply modeled as piston-cavity-sliding door geometry and with the aid of CFD technique flow properties in the groove of rolling car tyre are acquired. And these unsteady flow data are used as a air-pumping source in the next Cm calculation of full tyre-road geometry. Acoustic far field is predicted from Kirchhoff integral method by using unsteady flow data in space and time, which is provided by the CFD calculation of full tyre-road domain. This approach can cover the non-linearity of acoustic monopole theory with the aid of using Non-linear governing equation in CFD calculation. The method proposed in this paper is applied to the prediction of air-pumping noise of modeled car tyre and the predicted results are qualitatively compared with the experimental data.

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근접장에서 다각 평판에 대한 표적강도 이론식 개발 및 수중함의 근거리 표적강도 해석 (Development of near field Acoustic Target Strength equations for polygonal plates and applications to underwater vehicles)

  • 조병구;홍석윤;권현웅
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.1062-1073
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    • 2007
  • Acoustic Target Strength (TS) is a major parameter of the active sonar equation, which indicates the ratio of the radiated intensity from the source to the re-radiated intensity by a target. In developing a TS equation, it is assumed that the radiated pressure is known and the re-radiated intensity is unknown. This research provides a TS equation for polygonal plates, which is applicable to near field acoustics. In this research, Helmholtz-Kirchhoff formula is used as the primary equation for solving the re-radiated pressure field; the primary equation contains a surface (double) integral representation. The double integral representation can be reduced to a closed form, which involves only a line (single) integral representation of the boundary of the surface area by applying Stoke's theorem. Use of such line integral representations can reduce the cost of numerical calculation. Also Kirchhoff approximation is used to solve the surface values such as pressure and particle velocity. Finally, a generalized definition of Sonar Cross Section (SCS) that is applicable to near field is suggested. The TS equation for polygonal plates in near field is developed using the three prescribed statements; the redection to line integral representation, Kirchhoff approximation and a generalized definition of SCS. The equation developed in this research is applicable to near field, and therefore, no approximations are allowed except the Kirchhoff approximation. However, examinations with various types of models for reliability show that the equation has good performance in its applications. To analyze a general shape of model, a submarine type model was selected and successfully analyzed.

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Determining the target strength bambood wrasse (Pseudolabrus japonicus) using Kirchhoff-ray mode

  • Kusdinar, Afriana;Hwang, Bo-Kyu;Shin, Hyeon-Ok
    • 수산해양기술연구
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    • 제50권4호
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    • pp.427-434
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    • 2014
  • Although ex situ target strength (TS) measurements using dual- and split-beam systems have become the primary approach of estimating fish abundance, theoretical model estimation is a powerful tool for verifying the measurements, as well as for providing values when making direct measurements is difficult. TS values for 20 samples of live bambooleaf wrasse (Pseudolabrus japonicus) whose target length (TL) ranged between 13.7 and 21.3 cm were estimated theoretically using the Kirchhoff-ray mode model, and the TS values for 18 live fish samples were additionally measured at ${\sim}0^{\circ}$ tilt angle to the swimming aspect using a tethered method at a frequency of 120 kHz to verify the theoretical values. The digitizing intervals used to extract the fish body and swim bladder morphology in the X-ray photographs significantly affected the calculated TS patterns, but variations based on the speed of sound and density ratio values for the general range of fish flesh were relatively small (within 1 dB). Close agreement was observed between the measured and theoretical TS values, and the correlation between the average TS and body length of the fish could be calculated accurately as <$TS_{120kHz}$>= 20logTL (cm) -71.6 using the theoretical method.

Smooth Background Model(SBM)을 이용한 가중 키리히호프 중합전 심도구조보정 (Weighted Kirchhoff Prestack Depth Migration using Smooth Background Model)

  • 고승원;양승진;신창수
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제4권3호
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    • pp.84-88
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    • 2001
  • 탄성파 구조보정에서 초기속도모델과 실제지층속도와의 오차는 심각한 이미지 왜곡을 초래할 수 있다. 따라서, 초기속도 모델의 설정은 성공적인 구조보정을 위한 중요한 요소 중의 하나이다. 초기속도모델로서 단순지층 모델을 적용할 경우, 속도 차가 큰 지층경계면에서는 기존의 주시계산 방법으로는 정확한 주시를 계산할 수 없다. 또한 실제 지하내부가 갖는 선형적 속도변화를 적절히 표현할 수 없다. 본 연구에서 초기모델로 적용한 Smooth Background Model(이하 SBM)은 깊이에 따라 지층속도가 선형적으로 변화하는 모델로서 지하내부의 특성을 적절히 표현할 수 있고, Vidale 방법과 같은 주시계산 알고리즘을 적절히 적용할 수 있다. 본 연구에서는 중합전 구조보정을 위해 키리히호프 연산자를 사용하였으며 모델링을 통해 얻은 절대 진폭값을 가중치로 적용하므로써 초기 모델에 대한 진진폭을 고려하였다. 구조보정을 위한 초기모델은 중합속도를 이용하여 결정하였고, 이를 실제자료에 적용하여 보았다.

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불규칙 경계면에 대한 중저주파수 간섭 반사 계수 유도 (Derivation of Coherent Reflection Coefficient at Mid and Low Frequency for a Rough Surface)

  • 추영민;성우제;변성훈;김시문
    • 한국음향학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.174-186
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    • 2009
  • 경계면이 존재하는 해양에서의 수중 음파 전달 모델링 시 일반적으로 평평한 경계면을 가정하고 Rayleigh가 제안했던 반사계수를 이용해 반사파를 계산할 수 있다. 하지만 해수면이나 해저면과 같은 실제 해양의 경계면은 불규칙적인 거칠기를 가진다. 이러한 경계면에서의 반사 손실은 실험식이나 산란 이론에 기반한 간섭 반사 계수를 계산하여 구할 수 있다. 본 논문에서는 섭동 이론, Kirchhoff 근사법, 작은 가지 근사법과 같은 산란 이론을 이용하여 유체-유체 경계면에 대한 간섭 반사 계수를 각각 유도한다. 이를 이용하여 임의의 거칠기를 가지는 해수면과 해저면에 대한 각 산란 이론의 간섭 반사계수를 계산하며, 이 결과를 Rayleigh 반사 계수와 비교하여 경계면의 거칠기에 따른 반사 손실을 분석한다. 또한, 섭동 이론과 Kirchhoff 근사법의 결과를 일반적으로 적용 범위가 넓은 작은 기울기 근사법의 결과와 비교하여 각 이론의 유효범위에 대해 고찰한다.

편미분 파동장을 이용한 탄성파 주시 곡선의 평가 (Kinematic Approximation of Partial Derivative Seismogram with respect to Velocity and Density)

  • 신창수;신성렬
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제1권1호
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    • pp.8-18
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    • 1998
  • 키르히호프 주시 쌍곡선은 탄성파 탐사에서 반사파 자료를 구조보정 하는데 널리 쓰여져 왔다. 그러나 이는 중합전 혹은 중합후 구조보정을 위한 적용에 있어 그 수학적인 기반이 그다지 명확하게 이해되어 오지 않아왔다. Exploding reflector 모델을 생각할 때 지하 산란체로부터 지표 수신기까지의 주시는 지하 산란체 위치에 송신원을 둔 경우 Green함수를 이용한 주시와 동일하다. 따라서 송신원에서 exploding reflector, 또 여기서 수신기까지의 주시의 합은 관측자료에 속도 및 밀도에 대한 편미분을 취함으로써 얻어지는 편미분 파동장의 주시와 개념적으로 일치한다. 키르히호프의 주시 쌍곡선을 따라 반사파 탄성파자료의 합은 편미분장과 관측된 자료의 내적과 동일한 것으로 간주될 수 있다. 또한 굴절 주시 직선을 이용한 굴절자료의 중합은 편미분장의 초동과 현장자료의 내적과 개념적으로 같음을 알 수 있다. 지하의 구조내의 속도나 밀도에 대한 편미분장의 관점에서 보면 굴절파자료에 대해서는 직선에 대한 중합, 반사파자료에 대해서는 키르히호프 쌍곡선으로 지하의 구조를 영상화 할 수 있는 연산자임을 확인하였다. 이러한 타당성 검증은 일반적인 키르히호프 구조보정에 대한 기본 이론을 구성할 수 있었고 또한굴절 주시 직선을 굴절파자료의 영상화에 있어서 연산자의 기본 지식을 확보할 수 있었다.

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Bending of an isotropic non-classical thin rectangular plate

  • Fadodun, Odunayo O.;Akinola, Adegbola P.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제61권4호
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    • pp.437-440
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    • 2017
  • This study investigates the bending of an isotropic thin rectangular plate in finite deformation. Employing hyperelastic material of John's type, a non-classical model which generalizes the famous Kirchhoff's plate equation is obtained. Exact solution for deflection of the plate under sinusoidal loads is obtained. Finally, it is shown that the non-classical plate under consideration can be used as a replacement for Kirchhoff's plate on an elastic foundation.

ENERGY DECAY RATE FOR THE KIRCHHOFF TYPE WAVE EQUATION WITH ACOUSTIC BOUNDARY

  • Kang, Yong-Han
    • East Asian mathematical journal
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    • 제28권3호
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    • pp.339-345
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    • 2012
  • In this paper, we study uniform exponential stabilization of the vibrations of the Kirchho type wave equation with acoustic boundary in a bounded domain in $R^n$. To stabilize the system, we incorporate separately, the passive viscous damping in the model as like Gannesh C. Gorain [1]. Energy decay rate is obtained by the exponential stability of solutions by using multiplier technique.

SH파의 균열 산란장 해석: 근사해와 엄밀해의 비교 (SH Wave Scattering from Cracks: Comparisons of Approximate and Exact Solutions)

  • 정현조;박문철;송성진
    • 비파괴검사학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.354-361
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    • 2004
  • SH파의 균열 산란장 해석을 위하여 먼저 균열개구변위(COD)를 미지수로 하는 경계적분방정식(BIE)을 수립하였다. 폭 2a의 고립된 2차원 균열(slit)에 임의의 각도로 입사하는 시간조화 평면파에 대하여 COD를 주파수 ka의 함수로 구하였으며, 다른 연구 결과와 잘 일치함을 확인하였다. 초음파 비파괴평가에서 중요한 변수로 취급되는 원거리 산란음장을 두 가지 방법으로 구하였다. 펄스-에코 모드에서 Kirchhoff 근사법과 BIE-COD에 기초한 엄밀해의 결과를 입사각도와 주파수의 함수로 계산하고 서로 비교하였다. SH파가 균열면에 수직으로 입사/반사한 경우 산란음장은 최대가 되고, 두 방법은 정확히 일치하였다. 수직입사에서 멀어질수록 산란진폭은 모두 급격히 감소하며, Kirchhoff 근사법은 엄밀해와 차이를 보였다. 시간 영역의 원거리 산란진폭 거동을 구하기 위하여 대역폭을 갖는 중심주파수 10MHz를 곱하고, 퓨리에 역변환으로 시간영역 신호를 계산하였다. 경사 입사시에 시간영역의 진폭은 좌우 균열 선단에 의해 분리되며, 두 신호 사이의 시간 간격은 균열의 크기와 관련된다 엄밀해와 비교할 때 Kirchhoff 근사법은 정확한 시간 간격을 제공하나, 동일한 크기의 균열 선단 신호를 제공하는 부정확함이 있다.