• 제목/요약/키워드: half-wave

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1D finite element artificial boundary method for layered half space site response from obliquely incident earthquake

  • Zhao, Mi;Yin, Houquan;Du, Xiuli;Liu, Jingbo;Liang, Lingyu
    • Earthquakes and Structures
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    • 제9권1호
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    • pp.173-194
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    • 2015
  • Site response analysis is an important topic in earthquake engineering. A time-domain numerical method called as one-dimensional (1D) finite element artificial boundary method is proposed to simulate the homogeneous plane elastic wave propagation in a layered half space subjected to the obliquely incident plane body wave. In this method, an exact artificial boundary condition combining the absorbing boundary condition with the inputting boundary condition is developed to model the wave absorption and input effects of the truncated half space under layer system. The spatially two-dimensional (2D) problem consisting of the layer system with the artificial boundary condition is transformed equivalently into a 1D one along the vertical direction according to Snell's law. The resulting 1D problem is solved by the finite element method with a new explicit time integration algorithm. The 1D finite element artificial boundary method is verified by analyzing two engineering sites in time domain and by comparing with the frequency-domain transfer matrix method with fast Fourier transform.

Realization of High Speed All-Optical Half Adder and Half Subtractor Using SOA Based Logic Gates

  • Singh, Simranjit;Kaler, Rajinder Singh;Kaur, Rupinder
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제18권6호
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    • pp.639-645
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    • 2014
  • In this paper, the scheme of a single module for simultaneous operation of all-optical computing circuits, namely half adder and half subtractor, are realized using semiconductor optical amplifier (SOA) based logic gates. Optical XOR gate by employing a SOA based Mach-Zehnder interferometer (MZI) configuration is used to get the sum and difference outputs. A carry signal is generated using a SOA-four wave mixing (FWM) based AND gate, whereas, the borrow is generated by employing the SOA-cross gain modulation (XGM) effect. The obtained results confirm the feasibility of our configuration by proving the good level of quality factor i.e. ~5.5, 9.95 and 12.51 for sum/difference, carry and borrow, respectively at 0 dBm of input power.

반파장판을 이용한 광섬유-평면도파로 결합기의 편광 의존성 제거 (Elimination of polarization dependency of fiber-to-planar waveguide couplers using a half-waveplate)

  • 이규효;김효겸;김광택
    • 한국광학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.138-142
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    • 2005
  • 본 논문에서는 하나의 얇은 반파장판(half-wave plate)을 이용하여 광섬유-평면도파로 결합기(fiber-to-planar waveguide coupler)의 편광 의존성을 줄이기 위한 방법이 제안되었고 실험적으로 검증되었다. 소자의 편광의존성 제거 원리를 설명하였고 제조과정을 기술하였다. 실험 결과는 소자의 공진 파장이 입력광의 편광상태에 독립적임을 보였다.

3차원 지반-구조물 상호작용해석을 위한 입방형 무한요소 (Cuboidal Infinite Elements for Soil-Structure-Interaction Analysis in Multi-Layered Half-Space)

  • 서춘교;윤정방;김재민
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.39-50
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    • 2007
  • 본 논문은 다중 적층지반상의 지반-구조물 상호작용 해석을 위한 3차원 무한요소를 소개한다. 본 무한요소는 Cartesian 좌표계에서 정식화되었으며, 수평, 수평모서리, 수직, 수직 모서리 그리고 수평 수직 모서리 무한요소로서 총 5개의 무한요소로서 구성된다 적용한 형상함수 내부의 파동함수들은 적층지반의 파동문제를 효과적으로 모사하며 다중파동성분을 포함하고 있다. 본 요소의 성능을 검증하기 위하여 주파수영역에서 여러 가지 예제해석을 수행하였다. 균질 및 적층지반상 강체기초와 묻힌 케이슨 기초의 무차원 동적 거동(compliance & impedance)을 구하였으며, 기연구자들의 값과 비교 검토하였다.

로켓엔진 연소기에서 반파장 공명기의 음향감쇠에 관한 수치적 연구 (Acoustic-Damping Characteristics of Half-Wave Resonator in a Combustion Chamber of Liquid Rocket Engine)

  • 손채훈;박이선
    • 한국추진공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.9-15
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    • 2005
  • 고성능 연소기에서 주로 채택되는 기체-액체형 동축 분사기의 음향감쇠 효과를 선형 음향해석을 통해 조사하였다. 그러한 형태의 분사기는 반파장 공명기 역할을 수행할 수 있으므로 반파장 공명기와 1/4파장 공명기의 음향감쇠 특성을 비교/조사하였다. 공명기의 음향 감쇠 효과에 있어서 경계흡수계수의 영향과 공명기 길이 효과를 알아보았고, 연소실과 공명기내 유체의 음속 변화를 통해 반파장 공명기의 음향 감쇠 특성을 조사하였다. 계산 결과, 공명기의 최적 동조 길이가 짧고, 공명기내 유체의 음속이 낮은 조건에서 큰 감쇠효과가 나타남을 알 수 있었다. 또한, 경계흡수계수의 감소는 공명기의 동조 길이 범위를 좁게 하였다.

충격하중에 의한 암석의 동적거동 측정시험장치 (SHPB Tests for Rock Dynamic Behavior by Shock Loading)

  • 박철환;박의섭
    • 터널과지하공간
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    • 제20권5호
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    • pp.318-324
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    • 2010
  • 발파나 지진과 같은 충격하중에 의한 재료의 동적특성이 최근 들어 지상 및 지하구조물의 설계에 주목받고 있다. 측정장비의 발달에 힘입어 수백 ${\mu}$-sec에서 파괴가 진행되는 동안에 발생하는 응력과 변형률의 완전한 이력곡선을 얻을 수 있다. SHPB는 암석의 동적거동을 연구하는데 보편적이며 믿을만한 실험장치로 인식되고 있으며, 이 장치에 의한 동적 압축이나 인장강도시험은 조만간 표준시험법으로 제정될 예정이다. 본 보고서는 종래의 사각형 입사파의 단점을 없애기 위하여 사인형태의 응력파를 생성할 수 있는 특별한 모양의 충격자를 고안한 논문을 소개한 것이다. 이 논문은 사인형태의 입사파에 대한 장점을 설명하고 또한 동하중에 대한 암석의 크기효과를 설명하고 있다.

Vibration analysis of double-walled carbon nanotubes based on Timoshenko beam theory and wave propagation approach

  • Emad Ghandourah;Muzamal Hussain;Amien Khadimallah;Abdulsalam Alhawsawi;Essam Mohammed Banoqitah;Mohamed R. Ali
    • Advances in nano research
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    • 제14권6호
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    • pp.521-525
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    • 2023
  • This paper concerned with the vibration of double walled carbon nanotubes (CNTs) as continuum model based on Timoshenko-beam theory. The vibration solution obtained from Timoshenko-beam theory provides a better presentation of vibration structure of carbon nanotubes. The natural frequencies of double-walled CNTs against half axial wave mode are investigated. The frequency decreases on decreasing the half axial wave mode. The shape of frequency arcs is different for various lengths. It is observed that model has produced lowest results for C-F and highest for C-C. A large parametric study is performed to see the effect of half axial wave mode on frequencies of CNTs. This numerically vibration solution delivers a benchmark results for other techniques. The comparison of present model is exhibited with previous studies and good agreement is found.

반무한체와 다층구조 지반에서 러브파 및 레일레이파의 위상속도 분산특성 (The Phase-velocity Dispersion Characteristics of Love Wave and Rayleigh Wave in the Half Space and Multi-layered System)

  • 이일화;조성호
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.61-73
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    • 2004
  • 레일레이파와 러브파는 탄성파 중에서 표면파에 속하는 것으로, 매우 중요한 표면파로 인식되고 있다. 러브파의 파동 전파시 매질내에 발생되는 변형은 SH파와 같은 전단형태이므로, 러브파는 P-파에 의해 교란되지 않는 특성이 있다. 이러한 특성으로 인하여 러브파가 레일레이파나 다른 체적파보다 더 유용한 탄성파로 인식되고 있다. 본 연구에서는 표면파를 활용하는 대표적 실험기법인 SASW 기법에서 러브파를 도입하고자 하는 목적으루 이론적, 수치해석적, 실험적 방법으로 러브파의 위상속도 분산 특성을 연구하였다. 특히, 러브파의 수평성분과 레일레이파의 수직 수평 성분의 특성을 연구하기 위하여, 반무한 지반, 2층 구조의 지반에 대하여 2차원,3차원 유한요소 해석을 수행하였다. 또한, 수치해석으로 획득한 러브파와 레일레이파에 대한 결과를 확인하기 위하여 일반 지반에서 현장실험을 수행하였다. 이와 같은 수치해석과 현장실험을 통하여 러브파의 위상속도 분산특성이 SASW 기법의 정확성과 신뢰성을 더욱 향상시키기 위한 추가 자료로 매우 유용할 것이라는 것을 확인하였다.

Dynamic analysis of foundations in a layered half-space using a consistent transmitting boundary

  • Lee, Jin Ho;Kim, Jae Kwan;Tassoulas, John L.
    • Earthquakes and Structures
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    • 제3권3_4호
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    • pp.203-230
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    • 2012
  • This paper presents results for impedance (and compliance) functions and input motions of foundations in a layered half-space computed on the basis of a procedure that combines a consistent transmitting boundary with continued-fraction absorbing boundary conditions which are accurate and effective in modeling wave propagation in various unbounded domains. The effects of obliquely incident seismic waves in a layered half-space are taken into account in the formulation of the transmitting boundary. Using the numerical model, impedance (and compliance) functions and input motions of rigid circular foundations on the surface of or embedded in a homogeneous half-space are computed and compared with available published results for verification of the procedure. Extrapolation methods are proposed to improve the performance in the very-low-frequency range and for the static condition. It is concluded from the applications that accurate analysis of foundation dynamics and soil-structure interaction in a layered half-space can be carried out using the enhanced consistent transmitting boundary and the proposed extrapolations.

무한요소를 사용한 층상지반에 놓인 스트립기초의 진동전파해석 (Wave Propagation Analysis of a Strip Foundation in Layered Soils using Infinite Elements)

  • 윤정방;김두기;김유진;박종찬
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1996년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.202-209
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    • 1996
  • In this paper, two dimensional vertical and comer infinite elements which can include multiple wave components to model underlying half space are developed. These elements are natural and economical to model underlying stiff half space or rock. To verify the behavior of these infinite elements, vertical, horizontal, and rocking compliances of a rigid strip foundation on a viscoelastic soil profile are analyzed and compared with those of Tzong and Penzien who used the boundary solution method. Good agreements are noticed between the two methods. The influence of material properties like Poisson's ratio, material damping, and stiffness ratio of layers as well as the influence of geometrical properties such as layer thicknesses and depth of foundation embedment are studied. Example analysis is carried out for the shaking table which is located in KIMM(Korea Institute of Machinery and Materials), and the vertical and horizontal displacements of the analysis are compared with the measured, and show good results and demonstrate the efficiency of the proposed method.

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