• 제목/요약/키워드: Leaky Waves

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Mode Selection of Leaky Lamb Waves in Steel Plate

  • ;;;나원배
    • 한국해양공학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.6-12
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    • 2008
  • The dispersion and attenuation of Lamb and Leaky Lamb waves propagating in a 1 mm-thick steel plate were investigated. For acquiring a long(or large) range inspection capability, the fundamental symmetric and anti-symmetric wave modes(S0 and A0) over law frequencies were studied. Based on the dispersion curves, as well as pitch-catch and multi-mode simulations, it was shown that the S0 mode over law frequencies is the proper mode to minimize the dispersion and attenuation. In addition, it was shown that the S0 mode couldbe easily distinguished under multi-mode simulation since it has a larger group velocity than the A0 mode.

Leaky-waves of Metal-strip Gratings on Optical Planar Dielectric slabs

  • Ho, Kwang-Chun;Kim, June-Hwan;Kim, Yung-Kwon
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.359-362
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    • 1998
  • The electromagnetic properties of leaky-waves guided by metal-strip grating configurations can be phrased in rigorous modal theory. Such a modal solution expressed by simple electrical transmissionline networks is utilized to analyze the leakage and filtering characteristics of metal-strip gratings. In particular, the modal transmission-line theory can serve as a template for computational algorithms that systematically evaluate the radiation effects that are not readily obtained by other methods.

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Leaky Dispersion Characteristics in Circular Dielectric Rod Using Davidenko's Method

  • Kim Ki Young;Tae Heung-Sik;Lee Jeong-Hae
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제5권2호
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    • pp.72-79
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    • 2005
  • The leaky dispersion characteristics of a circular dielectric rod were investigated using Davidenko's method for several lower-order transverse magnetic(TM) modes. The normalized complex propagation constants were precisely determined and their tolerances below $10^{-10}$ compared with zero for both real and imaginary parts. It was also checked whether the normalized complex propagation constants obtained represented forward leaky waves. The leaky modes existing below the cutoff frequency of the guided mode were classified as a nonphysical mode, reactive mode, antenna mode, and spectral gap based on a precise determination of the complex propagation constants. Finally, the effects of the dielectric constant and radius of the dielectric rod on the leaky dispersion characteristics were also considered.

PVDF 직선집속 초음파 트랜스듀서에 의한 누설탄성표면파 속도 측정 (LSAW Velocity Measurement by Using a PVDF Line-Focus Ultrasonic Transducer)

  • 윤혁준;하강열;김무준;윤종락
    • 한국음향학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.62-67
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    • 2001
  • 직선집속 PVDF 초음파 트랜스듀서를 이용하여 누설탄성표면파 (Leaky Surface Acoustic Wave: LSAW)의 전파속도를 측정하고, 그 결과를 이론해석 결과와 비교하였다. 시료로는 등방성 재료인 구리, 알루미늄 및 용융석영, 이방성 재료인 Z-cut α/sup-/수정을 사용하였다. 측정방법으로는 초점면에 위치한 시료를 트랜스듀서 쪽으로 접근시켰을 때 LSAW가 트랜스듀서의 중심축을 통과한 후 시료표면에서 직접 반사되어오는 종파와 분리되어지는 현상을 이용하였다. 음속의 측정결과는 이론 해석결과와 오차 1%이내에서 잘 일치하였으며,α/sup-/수정의 (0,0,1)면에서는 LSAW 외에 의사누설탄성표면파 (Leaky Pseudo Surface Acoustic Wave : LPSAW)가 전형적인 6-fold 이방성을 가지고 전파됨을 알 수 있었다.

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Acoustic emission localization in concrete using a wireless air-coupled monitoring system

  • Yunshan Bai;Yuanxue Liu;Guangjian Gao;Shuang Su
    • Smart Structures and Systems
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    • 제32권4호
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    • pp.195-205
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    • 2023
  • The contact acoustic emission (AE) monitoring system is time-consuming and costly for monitoring concrete structures in large scope, in addition, the great difference in acoustic impedance between air and concrete makes the detection process inconvenient. In this work, we broaden the conventional AE source localization method for concrete to the non-contact (air-coupled) micro-electromechanical system (MEMS) microphones array, which collects the energy-rich leaky Rayleigh waves, instead of the relatively weak P-wave. Finite element method was used for the numerical simulations, it is shown that the propagation velocity of leaky Rayleigh waves traveling along the air-concrete interface agrees with the corresponding theoretical properties of Lamb wave modes in an infinite concrete slab. This structures the basis for implementing a non-contact AE source location approach. Based on the experience gained from numerical studies, experimental studies on the proposed air-coupled AE source location in concrete slabs are carried out. Finally, it is shown that the locating map of AE source can be determined using the proposed system, and the accuracy is sufficient for most field monitoring applications on large plate-like concrete structures, such as tunnel lining and bridge deck.

Low Attenuation Waveguide for Structural Health Monitoring with Leaky Surface Waves

  • Bezdek, M.;Joseph, K.;Tittmann, B.R.
    • 비파괴검사학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.241-262
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    • 2012
  • Some applications require structural health monitoring in inaccessible components. This paper presents a technique useful for Structural Health Monitoring of double wall structures, such as double wall steam pipes and double wall pressure vessels separated from an ultrasonic transducer by three layers. Detection has been demonstrated at distances in excess of one meter for a fixed transducer. The case presented here is for one of the layers, the middle layer, being a fluid. For certain transducer configurations the wave propagating in the fluid is a wave with low velocity and attenuation. The paper presents a model based on wave theory and finite element simulation; the experimental set-up and observations, and comparison between theory and experiment. The results provide a description of the technique, understanding of the phenomenon and its possible applications in Structural Health Monitoring.

다층 유전체 격자구조에 의한 공진 산란특성의 분석 (Analysis of Resonance Scattering Characteristics by Multi-layered Dielectric Gratings)

  • 호광춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.231-236
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    • 2017
  • 다층 유전체 격자에 입사하는 평면파에 의해 생성 된 공간 고조파들은 GMR 특성으로 알려진 강한 공진 산란 변화를 겪는다. 이러한 효과를 명확히 분석하기 위하여 본 논문에서는 산란 문제의 정확한 등가전송선로 이론(RETT)을 사용하여 격자 영역 내부의 전파특성과 분산곡선을 조사하였다. 그 결과, 산란 공진의 최대 크기에서 산란된 모드와 격자 구조에 의하여 발생하는 누설 모드가 거의 동일하다는 것을 알 수 있었다. 따라서 누설파의 자유 공명 특성과 관련된 GMR 효과가 다층 유전체 격자구조에서 발생한다는 이전 연구를 확인하고 일반화하였다. 전형적인 격자의 공진특성을 보여주는 정량적인 수치해석 결과가 주어졌으며 TM 모드가 반사면에 수직 입사된 특수한 경우를 논의하였다.

재료물성 측정을 위한 직선집속 PVDF 초음파 트랜스듀서의 새로운 설계 및 응용 (New Design and Application of PVDF Ultrasonic Transducer for Measurement of Material Properties)

  • 홍성욱;김정순;김상윤;김무준;하강렬
    • 한국음향학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.164-171
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    • 2006
  • 임의의 등방성재료에 대한 종파, 횡파 및 누설표면파의 음속을 알면 해석적으로 그 재료의 탄성정수와 밀도를 산출할 수 있다. 종래, 그 음속들은 각각 다른 진동모드를 갖는 세 개의 초음파 트랜스듀서에 의해 측정되어져 왔다. 본 연구에서는 하나의 트랜스듀서에 의해 그 세 가지 파의 개략적인 음속을 동시에 측정하기위한 전극분할형 PVDF 직선집속 초음파 트랜스듀서를 새로이 제안하고, 설계, 제작하였다. 그리고 그것에 의한 각 파의 음속측정 방법을 확립한 후, 용융석영 등 몇몇 등방성재료에 적용하였다. 또한, 측정된 각 파의 음속을 이용하여 탄성 강성정수 및 밀도를 산출하고, 각 값들의 오차를 검토하였는데, 얻어진 값들은 문헌치와 비교적 잘 일치함을 알 수 있었다.

점근적 근사를 사용한 지표면 위에 놓여 있는 한쪽 면이 도체로 된 얇은 유전체 층 내부의 두 다이폴 사이의 상호 결합 원리에 관한 연구 (A study of coupling mechanism between two dipoles integrated within a conductor-backed thin dieelectric layer above earth using asymptotic evaluation)

  • 박동국;라정웅
    • 전자공학회논문지D
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    • 제34D권1호
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    • pp.8-13
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    • 1997
  • An electric field due to point dipole within conductor-backed thin dielectric layer above the earth is calculated by using saddle point method When the dielectric layer is thin enough to support a cutoff mdoe, we show that the field may be approximated by sum of contributions of branch points of TE mode and poles of tM mode and that the branch points and poles contributions are interpreted as an evanescent lateral waves and leaky waves, respectively.

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초음파현미경을 이용한 나노 구조 박막 시스템의 비파괴평가 (Nondestructive Evaluation of Nanostructured Thin Film System Using Scanning Acoustic Microscopy)

  • ;박익근;박태성
    • 비파괴검사학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.437-443
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    • 2010
  • 최근 재료, 생물의학(biomedicine), 음향, 전자 등 다양한 분야에서 나노 구조를 갖는 박막 기술이 도입되면서 박막 계면의 수명과 내구성 확보를 위한 초고주파수의 초음파현미경을 이용한 정량적인 비파괴적 접합평가에 관한 연구가 큰 이슈가 되고 있다. 본 연구에서는 초음파의 집속, 누설탄성표면파의 발생과 V(z) 곡선의 시뮬레이션 그리고 초고주파수 음향 이미징 기법을 이용하여 나노 스케일 구조를 갖는 박막 시험편의 접합계면을 평가하였다. V(z) 곡선의 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 접합계면에 존재하는 미세 결함(디라미네이션 등)의 검출 감도를 추정할 수 있었으며, 1 GHz의 초고주파수 디포커싱 모드로 박막 시험편의 접합계면에 존재하는 나노 스케일의 미세 결함을 음향 이미지로 가시화 할 수 있어 나노 구조를 갖는 박막의 접합계면의 비파괴평가에 초음파현미경이 매우 유용함을 알 수 있었다.