• 제목/요약/키워드: Wave ray approach

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Determination of Incident Angle and Position of Optimal Mode Ultrasonic Beam for Flaw Detection in Anisotropic and Inhomogeneous Weldments by Ray Tracing

  • Zhao, Xinyu;Song, Sung-Jin;Kim, Hak-Joon;Gang, Tie;Kang, Suk-Chull;Choi, Yong-Hwan;Kim, Kyung-Cho;Kang, Sung-Sik
    • 비파괴검사학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.231-238
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    • 2007
  • Ultrasonic inspection of austenitic steel weldments is a truly difficult task due to complicated wave propagation phenomena such as beam skewing, splitting and distortion. In order to understand these phenomena and design proper inspection procedures, simulation is increasingly paid more attention to. This article addresses a ray tracing based approach to determine incident angle and position of optimal wave mode ultrasonic beam for flaw detection in anisotropic and inhomogeneous austenitic steel weldments. Specially, the optimal mode of ultrasonic wave wave is selected by ray tracing simulation, and an optimization approach based on ray tracing and bi-section search is proposed in order to find the ray path connecting two given points in weldments. With help of this approach, the optimal incident angle and position of ultrasonic beam can be determined for a given flaw position.

Pekeris 도파관에서 음선 접근법을 이용한 지면파 해석 (Interpretation of Ground Wave Using Ray Method in Pekeris Waveguide)

  • 최지웅
    • 한국음향학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.208-212
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    • 2009
  • 지면파는 해저면 음속이 깊이에 따라 일정할 경우 해저면 음속으로 진행하는 음파로 일반적으로 모드분산으로부터 설명된다. 모드분산은 도파관의 기하학적 구조에 의한 음파의 반사 및 굴절에 의해 발생되므로 본 논문에서는 지면파를 음선이론에 기초하여 모의하였다. 지면파는 일련의 선두파들의 조합으로써 해석될 수 있으므로 [Choi와 Dahl, J. Acoust. Soc. Am. 119, 3660-3668 (2006)], 음선 접근법을 이용하여 시간영역에서 여러 경로로 전파되는 선두파들의 채널 임펄스 응답과 선두파 신호의 컨볼루션을 취하여 지면파를 모의한다. 모의된 지면파는 광대역 시간영역 포물선 방정식 기법을 이용하여 모의된 지면파와 비교, 검증된다.

동해안 너울성 고파 예측 알고리즘 (Algorithm of Predicting Swell-like Significant Waves in the East Coast of Korea)

  • 안석진;이병욱;권석재;이창훈
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권6호
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    • pp.2329-2341
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    • 2013
  • 본 연구에서는 속초 인근에 설치된 파향 파고계로 관측되는 파랑 자료를 이용하여 동해안 주요지역에 너울성 고파를 예측할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. SWAN 모형을 이용하여 연안의 파랑 관측 자료로부터 고파 발생지로 추정되는 외해지점의 파랑 제원을 추정하였다. 그리고, 추정된 파랑 제원을 경계조건으로 하여 파향선 추적법을 사용하여 동해안 주요 지점의 너울성 고파를 예측하였다. 관측지점에서 SWAN 모형과 파향선 추적법에서 예측되는 파랑 제원을 가상의 설정값 또는 관측값과 비교하여 예측알고리즘의 정확성을 검증하였다. 동해안 실시간 파랑관측시스템과 본 연구결과를 활용하면 동해안 너울성 고파의 예측을 향상시킬 수 있다.

관측치를 활용한 동해안 너울성 고파 예측 (Prediction of Swell-like High Waves Using Observed Data on the East Coast of Korea)

  • 이창훈;안석진;이병욱;김신웅;권석재
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제26권3호
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    • pp.149-159
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    • 2014
  • 본 연구에서는 속초 인근의 파향 파고계로 관측된 파랑 자료를 이용하여 동해안 주요지역에 너울성 고파를 예측하는 알고리즘을 개발하였다. SWAN 모형을 이용하여 연안의 파랑 관측 자료로부터 고파 발생지로 예상되는 외해지점의 파랑 제원을 추정하였다. 추정된 파랑 제원을 경계조건으로 쓰고 SWAN 모형과 파향선 추적법을 사용하여 동해안 주요지역에서의 너울성 고파를 예측하였다. 왕돌초에서 관측한 파랑 자료를 예측 결과와 비교하여 예측알고리즘의 정확성을 검증하였다. 동해안 실시간 파랑관측 시스템과 본 연구결과를 활용하면 동해안 너울성 고파를 보다 정확하게 예측할 수 있다.

Time Series Simulation of Explosive Charges In Shallow Water Using Ray Approach

  • Hahn, Jooyoung;Lee, Seongwook;Na, Jungyul
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제22권3E호
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    • pp.133-140
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    • 2003
  • A time series simulation is presented by a ray approach for the simulating the received waveform of a broadband acoustical signals interacting with the ocean boundaries. The environment is assumed to be horizontally stratified, and the seafloor is described in terms of homogeneous fluid half-space. The ray approach includes the effects of reflection from the air-water, water-sediment interface and phase shifts due to boundaries interaction. To generate time series, we assume that the acoustic energy propagates from source to receiver along eigenrays and represent the action of the bottom on the incident wave by a linear filter and characterized in the frequency domain by the transfer function. As example application, the time series for an explosive source in a shallow water environment is calculated and analyzed in terms of acoustical process. good agreement with measured time series is demonstrated.

회절격자구조를 갖는 도파로 소자의 엄밀한 광선광학적 결합계수 계산 (Ray-optical determination of the coupling coefficients of waveguide gratings by use of the rigorous coupled wave theory)

  • 박선택;송석호;오차환;김필수
    • 한국광학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.348-353
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    • 1999
  • 엄밀한 결합파를 적용하는 광선광학적 방법에 의해, 임의의 격자구조를 갖는 도파로 회절소자의 결합계수를 계산하였다. 엄밀한 광선광학적 방법으로 다양한 격자구조(사각형, 정현파, 삼각형, 사다리꼴)에 대한 결합계수를 계산하였으며, 기존의 근사적 광선광학적 방법이나 결합모드 방법들과 비교 분석하였다. 특히, 사각형 격자의 경우에는 격자의 깊이 변화뿐만 아니라 격자영역비(duty-cycle)에 따른 결합계수를 구하였다. 엄밀한 광선광학적 방법은 강한 결합조건에서도 기존의 방법들에 비하여 도파로 회절격자의 결합계수를 매우 정확하게 결정할 수 있음을 확인하였다.

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X선 고전압장치의 전파 및 배전압 정류방식에 따른 X선 출력 및 선질 비교 (Comparison of Output and Radiation Quality of X-rays according to the Full-Wave Rectification Method and Dual-Voltage Rectification Method of an X-ray Generator)

  • 김태곤;천민우;박용필
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제23권7호
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    • pp.534-538
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    • 2010
  • X-ray systems for medical treatment use noninvasive procedures. Being capable of locally inspecting the inside of the body, X-ray systems are routinely used for basic diagnosis. X-ray systems to be used for medical purposes were originally made with a gas filled tube inside an induction coil in the initial stages of development but with this approach it becomes difficult to take a satisfactory picture through thick body sections, non invasively. However continued development made it possible to take non-invasive pictures of breasts, blood vessels and other body parts through thick body sections. Recently, high-voltage X-ray generators of more compact size, increased generation efficiency, and sophisticated output control have become possible. All of these features are made possible by the use of a high-frequency output from an inverter and a fast switching semiconductor device. In this paper, we describe a new X-ray generator operating with a resonant inverter in order to reduce switching loss and high frequency noise. In addition, in order to identify the differences amongst types of rectification, we have compared output and the quality of X-ray pictures obtained with full-wave rectification and dual-voltage rectification methods.

파향선 좌표계에 의한 해암구조물 주변에서의 파랑변형 모형 (Wave Deformation Model in Orthogonal Curvilinear Coordinate System around the Coastal Structure)

  • 이동수;이종섭;장선덕
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.22-30
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    • 1989
  • 파랑은 천해역을 진행하면서 천수효과에 의한 굴절 및 구조물에 의한 회절, 흐름의 영향, 반사등에 의한 변형을 일으킨다. 굴절 및 회절에 의한 파랑변형을 예측하기 위하여 흐름이 고려된 비정상 상태의 Kirby(1986a)의 식을 이용하여 회절이 고려된 기초방정식을 유도하고, 좌표계를 파향선식에 의한 직교곡선 좌표계로 변환한 후 양해법으로 반복계산을 행하여 해를 구하는 수치 모형을 개발하였다. 수치 모형의 적용성을 검토하기 위하여 다음과 같은 조건에서 계산하였으며, 기존의 계산결과 및 실험결과와 비교 검토하였다. 1) 일정 수심상에서 원형 천퇴 주변의 파랑변형 2) 사면상에서 타원형 천퇴 주변의 파랑변형 3) 사면상에서 파랑이 입사각을 갖고 입사할 경우 구조물 주변의 파랑변형 본 모형의 수치해를 검토한 결과 기존의 연구결과와 잘 일치하였다.

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요소분해효소에 의한 탄산칼슘 침전을 통한 지반 개량 평가 (Evaluation of Soil Improvement by Carbonate Precipitation with Urease)

  • 송준영;심영종;진규남;윤태섭
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제33권9호
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    • pp.61-69
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    • 2017
  • 본 연구에서는 사질토에서의 EICP에 의한 탄산칼슘 침전량을 정량적으로 평가하였다. 생성된 탄산칼슘은 염산과의 반응에 수반되는 이산화탄소 기체 압력 증분을 통해 간접적으로 측정하였으며, 이는 반응이 진행됨에 따라 특정 값으로 수렴하는 경향을 보였다. EICP 용액으로 포화된 주문진표준사의 전단파 속도 및 전기전도도값은 측정된 탄산칼슘량의 수렴시간보다 선행하여 일정한 값에 도달함을 확인하였다. 결정화 모델은 탄산칼슘이 흙 입자간 접촉점과 입자표면에서 생성됨을 나타내며, 이를 통해 최종 전단파 속도 및 최종 전기전도도에 도달하는 시간과 탄산칼슘 생성량의 수렴시간 간의 불일치가 설명 가능함을 보였다. 또한, 용액 농도 0.5g/L를 이용한 최종 전단파 속도는 0.1g/L의 것보다 224% 높은 효율을 나타내었다. 더불어 효소의 농도와 무관하게 전기전도도와 전단파 속도의 상관관계가 있음을 확인하였으며 주사전자현미경과 X-ray CT 이미지 분석을 통해 생성된 탄산칼슘의 공간적 분포를 확인하였다.

파동장 변환을 이용한 전자탐사 주시 토모그래피 (Electromagnetic Traveltime Tomography with Wavefield Transformation)

  • 이태종;서정희;신창수
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제2권1호
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    • pp.17-25
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    • 1999
  • 고해상의 지하 전기전도도 영상을 요하는 환경, 공학적인 적용을 위하여, 주파수영 역 전자탐사 자료를 이용한 주시 토모그래피를 수행하였다. 이를 위하여 우선 변환된 파동장을 파선급수(ray series)의 합으로 근사하여 자기장으로부터 직접 파동장의 초동을 구해낼 수 있는 방법을 제시하고 그 정확성 및 적용성을 검토하였다. 균질한 무한공간에서의 자기장을 이용한 발췌결과, 잡음이 없는 자료의 경우 주파수 2개를 사용하여도 아주 정확한 발췌가 이루어져 그 타당성이 입증되었으며, 기존의 파동장으로 직접변환하는 방법과 비교한 결과 더 적은 주파수 자료를 이용하여도 더 정확한 발췌가 이루어졌다. 층서구조 및 경사진 파쇄대 구조에 대하여 초동발췌 및 반복적 비선형 토모그래피를 적용하여 만족할만한 영상을 얻었다. 그러나 전기전도도의 비율이 큰 경우는 설정한 가정에 부합되지 않아 토모그래피 영상에서 전기비저항이 낮은 층이 확대되어 나타나는 결과를 보였다. 초동발췌를 위한 시간은 하나의 송, 수신 배열에 대하여 IBM PC로 10초 내외로, 현장에서 탐사를 수행하는 도중 실시간으로 발췌가 가능하다. 또한 토모그래피 역산을 위한 시간도 약 3분 이내로 전체 송, 수신 배열에 대한 측정이 끝남과 동시에 지하의 단면 영상을 확인할 수 있어 전자탐사 토모그래피의 현장 적용성을 한층 높일 수 있을 것으로 기대된다.

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