대륙붕과 대륙사면을 갖는 직사각형 해양의 북쪽 일부분에서 불어오는 바람에 대한 이 해양의 초기 단계에서의 반응이 수치실험을 통하여 관찰되었으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 전반적으로 보아 대륙붕파와 아주 유사한 파동이 발생되었으며 대륙붕을 따라 반시계방향으로 전파되었다. 2. 가장 먼저 대륙사면 밖에 중심을 두는 반시계방향의 vortex가 서쪽해안에 발생하여 해안을 따라 반시계방향으로 전파하며 그 속도는 $200\~300km/day$이다. 3. 바람응력이 끝날 즈음부터 대륙사면에 중심을 두는 일련의 vortex들이 생기나 해안을 따라 전파하며, 이 vortex들은 이 모델해양의 고유 모드중의 하나와 관련되는 것으로 생각된다. 4. 초기 단계에서의 대륙붕파의 발생은 각 모드별로 시차를 갖고 선택적으로 발달되어 전파되는 것으로 보여진다.
In this paper, a new size-dependent quasi-3D plate theory is presented for wave dispersion analysis of functionally graded nanoplates while resting on an elastic foundation and under the hygrothermaal environment. This quasi-3D plate theory considers both thickness stretching influences and shear deformation with the variations of displacements in the thickness direction as a parabolic function. Moreover, the stress-free boundary conditions on both sides of the plate are satisfied without using a shear correction factor. This theory includes five independent unknowns with results in only five governing equations. Size effects are obtained via a higher-order nonlocal strain gradient theory of elasticity. A variational approach is adopted to owning the governing equations employing Hamilton's principle. Solving analytically via Fourier series, these equations gives wave frequencies and phase velocities as a function of wave numbers. The validity of the present results is examined by comparing them with those of the known data in the literature. Parametric studies are conducted for material composition, size dependency, two parametric elastic foundation, temperature and moisture differences, and wave number. Some conclusions are drawn from the parametric studies with respect to the wave characteristics.
In this paper, a review of the current status, on the use of long range cylindrically guided wave modes, and their interaction with cracks and corrosion damage in pipe-like structures will be discussed. Applications of cylindrically guided ultrasonic wave modes have been developed for inspection of corrosion damage in pipelines at chemical plants, flow-accelerated corrosion damage (wall thinning) in feedwater piping, and circumferential stress corrosion cracks in PWR steam generator tubes. It has been demonstrated that this inspection technique can be employed on a variety of piping geometries (diameters from 1 in. to 3 ft, and wall thickness from 0.1 to 6 in.) and a propagation distance of 100 meters or more is sometimes feasible. This technique can also be used in the inspection of inaccessible or buried regions of pipes and tubes.
An analytical model is consider to scrutinize axisymmetric wave propagation in multiferroic hollow cylinder with rotating and initial stressed forces, where a piezomagnetic (PM) material layer is bonded to a piezoelectric (PE) cylinder together by Linear elastic materials with voids. Both distinct material combos are taken into account. Three displacement potential functions are introduced to uncouple the equations of motion, electric and magnetic induction. The numerical calculations are carried out for the non-dimensional frequency by fixing wave number and thickness. The arrived outputs are plotted as the dispersion curves for different layers. The results obtained in this paper can offer significance to the application of PE/PM composite hollow cylinder via LEMV and CFRP layers for the acoustic wave and microwave technologies.
The present work is considered to study the two-dimensional problem in an orthotropic magneto-thermoelastic media and examined the effect of thermal phase-lags and GN-theories on Rayleigh waves in the light of fractional order theory with combined effect of rotation and hall current. The boundary conditions are used to derive the secular equations of Rayleigh waves. The wave properties such as phase velocity, attenuation coefficient are computed numerically. The numerical simulated results are presented graphically to show the effect of phase-lags and GN-theories on the Rayleigh wave phase velocity, attenuation coefficient, stress components and temperature change. Some particular cases are also discussed in the present investigation.
The effects of the interface and two holes located near the crack path in the hybrid specimen on the dynamic crack propagation behavior have been investigated using dynamic photoelasticity with the aid of Cranz-Shardin type high speed camera system. The dynamic stress field around the dynamically propagating interface crack tip in the three point bending specimens under a dynamic load applied by a hammer dropped from 0.6m high without initial velocity are recorded. The complex stress intensity factors for the dynamically propagating interface crack are extracted by using a overdeterministic least square method. Theoretical dynamic interface isochromatic fringe loops generated by using the numerically determined complex stress intensity factors are compared with the experimental results. Furthermore, the influence of the hole to the dynamic interface crack velocities has been investigated experimentally.
충돌이나 폭파시 발생하는 기계적 에너지나 화학적 에너지는 응력파의 형태로 매체를 통과하게 되며, 매체의 자유면과 절리면을 따라 반사와 굴절을 거듭하는 매우 복잡한 과정을 거치게 된다. 본 연구에서는 재료특성을 달리하는 층을 통과하는 소성응력파의 전파과정을 압력 부종속 모델인 Von-Mises 모델을 사용하여 연구하였다. 응력파의 전파과정을 연구하기 위한 지배 방정식(governing equation)으로서는 물체에 종속되어 있는 라그란지안 좌표계(lagrangian coordinate system)로 표현된 운동량과 질량보존(conservation of momentum and mass)법칙식을 사용하였으며 또한 충격전면(shock front)에 연속성을 부여하기 위해 인공점성(artificial viscosity)을 운동량 보존식에 첨가하였다. 주요 방정식을 풀기 위한 수치해석법으로는 시간과 공간 좌표계로 구성된 유한차분법(finite difference method)을 사용하였으며 소성변형률을 구하기 위한 소성이론으로서는 associated normality flow rule을 사용하였다.
When the crack in orthotropic material is propagating under dynamic model I load, influences of anisotropic property ratio $E_{L}$/ $E_{T}$ on stress and displacement around propagating crack tip are studied in this paper. When M<0.55 and .alpha.=90.deg.(.alpha.; the angle of fiber direction with crack propagating direction, M; crack propagation velocity/shear stress wave velocity), the influence of $E_{L}$/ $E_{T}$ on stress .sigma.$_{x}$, .sigma.$_{y}$, .tau.$_{xy}$ and .sigma.$_{\theta}$ is the greast on .sigma.$_{y}$. Except M<0.55 and .alpha.=90.deg., it is the greast on .sigma.$_{x}$ in any situation. Increasing $E_{L}$/ $E_{T}$, stress components are increased or decreased. When maximum stress is based, the stress .sigma.$_{x}$(.alpha.=90.deg.), .sigma.$_{y}$(.alpha.=0.deg.) and .tau.$_{xy}$ (.alpha.=90.deg.) are decreased with increment of $E_{L}$/ $E_{T}$ in M=0. any stresses except .sigma.$_{*}$x/(.alpha.=0.deg.) are decreased with increment of $E_{L}$/ $E_{T}$ in M=0.9. When .alpha.=90.deg., the influence of $E_{L}$/ $E_{T}$ on displacement U and V is V>U in any velocities of crack propagation, when .alpha.=0.deg., it is VU in M>0.75 and when $E_{L}$/ $E_{T}$ is increased, U and V are decreased in any conditions.sed in any conditions.tions.tions.tions.
The main focus of this study is to numerically investigate the influence of strong earthquake and tsunami-induced wave impact on the response and behavior of a cable-stayed steel bridge with large caisson foundations, by assuming that the earthquake and the tsunami come from the same fault motion. For this purpose, a series of numerical simulations were carried out. First of all, the tsunami-induced flow speed, direction and tsunami height were determined by conducting a two-dimensional (2D) tsunami propagation analysis in a large area, and then these parameters obtained from tsunami propagation analysis were employed in a detailed three-dimensional (3D) fluid analysis to obtain tsunami-induced wave impact force. Furthermore, a fiber model, which is commonly used in the seismic analysis of steel bridge structures, was adopted considering material and geometric nonlinearity. The residual stresses induced by the earthquake were applied into the numerical model during the following finite element analysis as the initial stress state, in which the acquired tsunami forces were input to a whole bridge system. Based on the analytical results, it can be seen that the foundation sliding was not observed although the caisson foundation came floating slightly, and the damage arising during the earthquake did not expand when the tsunami-induced wave impact is applied to the steel bridge. It is concluded that the influence of tsunami-induced wave force is relatively small for such steel bridge with large caisson foundations. Besides, a numerical procedure is proposed for quantitatively estimating the accumulative damage induced by the earthquake and the tsunami in the whole bridge system with large caisson foundations.
이 연구에서는 기존의 탄성파 모델링 알고리즘에 지진 송신원을 적용하고, 음향-탄성파 결합 매질을 구현하여 남극대륙 주변과 같은 극지해역에서 발생할 수 있는 지진파의 거동을 모사한다. 기존의 변위근사 유한차분법과 달리 속도-응력 식으로 구성되는 엇격자 유한차분법의 경우 다양한 송신원을 구현하는데 적합하므로 변위-속도-응력 식에 기초하여 개발된 3차원 엇격자 유한차분법 알고리즘과 이중 우력(Double Couple Forces)을 이용하여 구현한 지진 송신원을 접목시켜 지진파의 거동을 모사한다. 좌수향 주향이동단층, 정단층, 역단층 형태의 지진 송신원에 대해서 개발된 알고리즘을 검증한 결과 이론적으로 예측되는 P파의 초동을 정확히 모사할 수 있었고, 섭입대 모델에 대한 수치모형실험 결과 섭입대에서 역단층에 의해 발생된 후 대륙지각, 해양지각 및 해양에서 전파되는 지진파의 거동양상이 정확하게 모사되는 것을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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