• 제목/요약/키워드: Surface wave mode

검색결과 199건 처리시간 0.02초

밀도가 상이한 두 유체층에서 부유체 동유체력 특성의 수치적 해석 (Numerical Analysis of Hydrodynamic Forces on a Floating Body in Two-layer Fluids)

  • 김미근;구원철
    • 대한조선학회논문집
    • /
    • 제47권3호
    • /
    • pp.369-376
    • /
    • 2010
  • In this study, a radiation and a diffraction problems of a floating body in two-layer fluids were solved by the Numerical Wave Tank(NWT) technique in the frequency domain. In two-layer fluids, two different wave modes exist and the hydrodynamic coefficients can be obtained separately for each mode. The two-domain Boundary Element Method(BEM) in the potential fluid using the whole-domain matrix scheme was used to investigate the characteristics of wave forces, added mass and damping coefficients. The effects of the ratio of density and water depth in the lower domain were also evaluated and compared with given references.

토목관련 천부층 조사에서 다중 모드 표면파 역산의 효과 (Effectiveness of multi-mode surface wave inversion in shallow engineering site investigations)

  • Feng Shaokong;Sugiyama Takeshi;Yamanaka Hiroaki
    • 지구물리와물리탐사
    • /
    • 제8권1호
    • /
    • pp.26-33
    • /
    • 2005
  • 최근 들어 토목관련 천부층 조사에 다중 모드 표면파 위상 속도의 역산이 많은 관심을 받고 있다. 감도 분석, 그리고 합성탄성파자료와 현장자료의 역산 결과는 이 방법이 기본 모드만을 이용하는 것에 비해 매우 효과적임을 보여주고 있다. 이중 모드 레일리 파의 위상속도들에서 층의 두께와 전단파 속도에서의 조그만 변화는 고차 모드의 감도들을 (a) 다른 주파수 대역들에 모이게 하고 (b) 심도가 깊어질수록 기본 모드보다도 더 크게 한다. 이 관찰을 통해 다중 모드 위상 속도 역산을 이용하면 기본 모드 자료들만의 역산에 비해 변수값들을 더 잘 구분해 낼 수 있고 깊은 구조, 특히 속도 역전이 일어난 구조에 대해 보다 나은 영상을 얻을 수 있음을 알 수 있다. 20 m 깊이에 저속도층이 존재하는 모델에서 이론적인 위상 속도들의 역산은 1차 모드만 첨가될 때 단지 연암층만을 영상화할 수 있다. 이 사실은 측정 가능한 가장 낮은 주파수가 단지 6 Hz 일 때 특히 중요하다. 현장시험들이 시추공과 PS 검층을 이용하여 조사된 지역들에서 행해졌다. 첫 번째 지역에서는 일본에서 심부 지질조사에 주로 이용되는 microtremor 배열 탐사가 35 m 깊이까지 토양층을 탐사하기 위해 사용되었다. 두 번째 지역에서는 12 m 깊이까지 조사하기 위해 sledgehammer 음원과 선형 다중 채널 수진기 전개를 이용하여 자료가 얻어졌다. 분산곡선 분석을 위해서 주파수-파수 파워 스펙트럼법이 사용되었고 각각의 시험에서 2차 모드의 속도까지 구해졌다. 다중 모드 역산 결과는 PS 검층기록과 잘 일치한다. 하지만 단지 기본 모드만을 이용하여 얻어진 결과는 매립지 아래의 천부 연암층까지의 깊이를 매우 작게 평가하였다.

표면 SH파의 음압 통과율과 에코 안정성에 관한 실험적 검증 (Experimental Verification on the Stability and Sound Pressure Transmission Coefficient of Surface SH-Wave)

  • 이명호
    • 한국공작기계학회논문집
    • /
    • 제12권2호
    • /
    • pp.23-30
    • /
    • 2003
  • It is very important to detect and evaluate the surface or subsurface flaws because of their influences on mechanical properties of materials. Rayleigh wave and creeping wave are commonly used for the detection of surface and subsurface flaws. These techniques, however, have following problems. Each amplitudes are remarkably affected by the surface condition and evaluation of echo pattern is usually difficult because shear wave mode propagate in the material at the same time. On the other hand, surface SH-wave which is horizontally polarized shear wave traveling along near surface layer is an attractive technique for the surface or subsurface material characterization and this technique is useful to solve the problems mentioned above. In this paper, The stability and transmission coefficient of SH waves through a viscous fluid layer is theoretically studied and simulated. Its results agreed well with the theoretical expectation for the experimental verification. These experimental results show that viscosity of couplants, thickness of couplant and surface roughness are closely related to transfer efficiency in surface SH angle beam method.

A study on surface wave dispersion due to the effect of soft layer in layered media

  • Roy, Narayan;Jakka, Ravi S.;Wason, H.R.
    • Geomechanics and Engineering
    • /
    • 제13권5호
    • /
    • pp.775-791
    • /
    • 2017
  • Surface wave techniques are widely used as non-invasive method for geotechnical site characterization. Field surface wave data are collected and analyzed using different processing techniques to generate the dispersion curves, which are further used to extract the shear wave velocity profile by inverse problem solution. Characteristics of a dispersion curve depend on the subsurface layering information of a vertically heterogeneous medium. Sometimes soft layer can be found between two stiff layers in the vertically heterogeneous media, and it can affect the wave propagation dramatically. Now most of the surface wave techniques use the fundamental mode Rayleigh wave propagation during the inversion, but this may not be the actual scenario when a soft layer is present in a vertically layered medium. This paper presents a detailed and comprehensive study using finite element method to examine the effect of soft layers which sometimes get trapped between two high velocity layers. Determination of the presence of a soft layer is quite important for proper mechanical characterization of a soil deposit. Present analysis shows that the thickness and position of the trapped soft layer highly influence the dispersion of Rayleigh waves while the higher modes also contribute in the resulting wave propagation.

Effect of Hysteresis on Interface Waves in Contact Surfaces

  • Kim, Noh-Yu;Yang, Seung-Yong
    • 비파괴검사학회지
    • /
    • 제30권6호
    • /
    • pp.578-586
    • /
    • 2010
  • This paper describes a theoretical model and acoustic analysis of hysteresis of contacting surfaces subject to compression pressure. Contacting surfaces known to be nonlinear and hysteretic is considered as a simple spring that has a complex stiffness connecting discontinuous displacements between two solid contact boundaries. Mathematical formulation for 1-D interfacial wave propagation between two contacting solids is developed using the complex spring model to derive the dispersion relation between the interface wave speed and the complex interfacial stiffness. Existence of the interface wave propagating along the hysteretic interface is studied in theory and discussed by investigating the solution to the dispersion equation. Unlike the linear interface without hysteresis, there can exist only one distinct mode of interface waves for the hysteretic interface, which is anti-symmetric motion. The anti-symmetric mode of interface wave propagates with the velocity faster than the Rayleigh surface wave but less than the shear wave depending on the interfacial stiffness. If the contacting surfaces are compressed so much that the linear interfacial stiffness is very high, the hysteretic stiffness does not affect the interface wave velocity. However, it has an effect on the speed of interface wave for a loosely contact surfaces with a relatively low linear stiffness. It is also found that the phase velocity of anti-symmetric wave mode converges to the shear wave velocity in despite of the linear stiffness value if the hysteretic stiffness approaches 0.5.

마이크로 머시닝 기술을 이용한 새로운 구조의 100 GHz DMR bandpass Filter의 설계 및 제작 (Novel 100 GHz Dual-Mode Stepped Impedance Resonator BPF Using micromachining Technology)

  • 백태종;이상진;한민;임병옥;윤진섭;이진구
    • 대한전자공학회논문지SD
    • /
    • 제44권12호
    • /
    • pp.7-11
    • /
    • 2007
  • 본 논문에서는 MMIC 응용을 위한 dielectric-supported air-gapped microstrip line (DAML) 구조를 이용하여 dual-mode stepped impedance 링 공진기를 설계 제작하였다. 링 공진기는 표면 마이크로머시닝 기술을 이용하여 만들어졌다. DAML ring resonator는 다층구조로써 공기중에 위치한 신호선과 MMIC 응용에 적합하도록 CPW가 한 평면에 구성되 있으며 DAML-CPW 트랜지션이 자유로운게 특징이다. DAML 링 공진기는 $10{\mu}m$ 높이로 GaAs 기판 으로부터 띄어져 있다. 대역통과 여파기는 dual-mode 공진을 하며 stepped impedance 이용한 구조이다. 측정결과로 중심주파수 97 GHz에선 감쇠특성은 15 dB, 삽입손실은 2.65 dB를 보였으며, 상대 대역폭은 12 %를 나타냈다. 이같은 구조의 대역통과 여파기는 MMIC 와의 직접화에 유리하다.

Two-Resonance Mode 방법용으로 제작된 고온초전도 평행판 사파이어 공진기의 마이크로파 특성 (Microwave Properties of HTS Parallel-Plate Sapphire Resonators Designed for the Two-Resonance Mode Method)

  • 정호상;양우일;이재훈;이상영
    • Progress in Superconductivity
    • /
    • 제11권2호
    • /
    • pp.106-111
    • /
    • 2010
  • Sapphire resonators with $YBa_2Cu_3O_{7-\delta}$ (YBCO) endplates have provided a way to realize extremely high quality factor due to the extremely low dielectric loss of sapphire and conductive loss of YBCO films, which enables to measure the low surface resistance of superconductor films at microwave frequencies. We present microwave properties of HTS sapphire resonators designed for measuring the surface resistance of HTS films at millimeter-wave frequencies by using the two-resonance mode dielectric resonator method. Despite enhanced surface resistance ($R_S$) of YBCO films due to the quadratic frequency dependence of the $R_S$, the unloaded quality factor ($Q_0$) of the $TE_{021}$ mode sapphire resonator still appears to be well above $1\;{\times}\;10^6$ at a mm-wave frequency of 38 GHz at 10 K. However, it appears that the $TE_{012}$ mode $Q_0$ is unexpectedly low despite that the corresponding resonance peak looks uncoupled with parasitic modes. We discuss possible reasons for the unexpected results using the surface resistance at the $TE_{021}$, $TE_{012}$, and $TE_{011}$ mode frequencies.

The Numerical Study on the Flow Characteristics in Two-Dimensional Moonpool in Waves

  • Lee, Sang-Min;Im, Nam-Kyun
    • 한국항해항만학회지
    • /
    • 제38권5호
    • /
    • pp.443-450
    • /
    • 2014
  • The objective of this study is to examine the nonlinear fluid characteristics near and inside a moonpool in various sea conditions. We estimate the flow of the free surface in a moonpool taking into account the viscosity effect and the hydrodynamic forces that affects a moonpool and hull through CFD calculations. The comparison of horizontal forces per wave length shows that the hydrodynamic force is greater for the long wave length than short wave length, and the greatest hydrodynamic force acts on the moonpool when the wave length is equal to the ship's length. The horizontal force decreases as the wave amplitude decreases, and the hydrodynamic force acting on the moonpool in ${\lambda}=LBP$ is 10 times that in ${\lambda}=LBP/3$. The free surface demonstrates the piston mode, in which it oscillates up and down while remaining essentially flat, and the rise of the free surface level increases as the wave length increases. We can assume that the hydrodynamic force acting on the moonpool increases owing to the effect of a strong vortex for ${\lambda}=LBP$ and owing to the rise of the free surface level for ${\lambda}=LBP{\times}2$.

쇄파대의 저질부유에 관한 현지관측 (Field observation of sediment suspension in the surf zone)

  • 신승호
    • 한국항해항만학회지
    • /
    • 제27권4호
    • /
    • pp.455-463
    • /
    • 2003
  • 저질의 부유 현상이 일련의 쇄파라고 하는 파동 현상에 어떠한 형태로 연동하는가를 면밀히 조사하기 위하여 현지해안의 쇄파대내에 주 관측지점을 설치하고 부유사 농도와 유속, 수위변동 등의 관련 파랑 제원을 계측하였다. 분석을 위해 수위변동, 유속변동치의 부유사 농도에 대한 상관관계를 조사하였으며, 상관이 탁월한 주기대에 대한 ensemble 평균 분석으로 유속 및 수위변동의 위상에 따른 부유사 농도의 변화와의 관계를 명백히 하여 다음의 결론을 얻었다. 1) 부유사의 농도 변동은 유속 및 수위변동의 에너지가 가장 큰 장주기 성분(100s)에 있어서 보다 오히려, 관측지점이 절(node)이 되는 1차mode의 장주기중복파(60s) 및 배(anti-node)가 되는 2차 mode의 중복파(30s)의 주기성분에서 상관이 높았으며, 2)또한, 1차 mode의 장주기중복파의 유속 성분이 해안으로 향하여 가속하는 위상 즉, 수면 경사가 상대적으로 해안선측보다 외해측이 높은 위상에서 부유사 농도가 가장 높아짐을 명백히 하였다.

다중스트립결합기를 이용한 탄성표면파 빔 궤적 변환기 (Surface Acoustic Wave Track Changer Using Multistrip Coupler)

  • 안재영;황금찬;박용서
    • 한국음향학회지
    • /
    • 제3권2호
    • /
    • pp.23-29
    • /
    • 1984
  • In this paper surface acoustic wave beam track changers using symmetric multistrip coupler are designed on the basis of the perturbation theory, and its characteristics are studied. SAW beam track changers, which have the configuratio of the periodic array of metal strips, are designed with the following specifications ; the number of strips : 140, the strip period: 0.25λ, the ratios of the strip width to the period a/p: 0.5, 0.375, 0.25, respectively, and approximately consistent with the theoretical values, and also the bulk wave mode and the 2nd-order effects are suppressed by these track changers.

  • PDF