• 제목/요약/키워드: return energy of the wave

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The new approach to calculate pulse wave returning energy vs. mechanical energy of rock specimen in triaxial test

  • Heidari, Mojtaba;Ajalloeian, Rassoul;Fard, Akbar Ghazi;Isfahanian, Mahmoud Hashemi
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제25권3호
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    • pp.253-266
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    • 2021
  • In this paper, we discuss a mathematical method for determining the return energy of the wave from the sample and comparing it with the mechanical energy consumed to change the dimension of the sample in the triaxial test of the rock. We represent a method to determine the mechanical energy and then we provide how to calculate the return energy of the wave. However, the static energy and pulse return energy will show higher amounts with axial pressure increase. Three types of clastic sedimentary rocks including sandstone, pyroclastic rock, and argillitic tuff were selected. The sandstone showed the highest strength, Young's modulus and ultrasonic P and S waves' velocities versus others in the triaxial test. Also, from the received P wavelet, the calculated pulse wave returning energy indicated the best correlation between axial stress compared to wave velocities in all specimens. The fact that the return energy decreases or increases is related to increasing lateral stress and depends on the geological characteristics of the rock. This method can be used to determine the stresses on the rock as well as its in-situ modulus in projects that are located at high depths of the earth.

홍도 해역에서 태풍 중 극한파의 통계적 특성에 대한 연구 (On Statistical Properties of the Extreme Waves in Hong-do Sea Area During Typhoons)

  • 류황진;김도영
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.47-55
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    • 2004
  • 본 논문은 1998년부터 2002년까지 대한민국 홍도 해역에 설치된 파향파고계에서 계측된 파랑자료를 이용하여 홍도 해역 파랑의 통계적 특성을 살펴보았다. 파랑관측율과 평균파고, 평균주기, 파향을 하였다. 그리고 파고-주기결합분포표를 작성하였고, n년 반복주기 파고와 최대 파고의 주기를 추정하였다. 2000년과 2002년에 발생한 태풍 "프라피룬"과 "루사"에 의한 파랑의 특성을 파악하였다.

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장기 파랑관측자료 분석 및 천해파 수치실험에 의한 강릉 해역의 천해설계파 (Shallow-water Design Waves at Gangreung Beach through the Analysis of Long-term Measured Wave Data and Numerical Simulation Using Deepwater Wave Conditions)

  • 정원무;전기천;김건우;오상호;류경호
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제24권5호
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    • pp.343-351
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    • 2012
  • 본 연구에서는 강릉 해수욕장 전면에서 20년간 관측된 파랑자료의 극치분석을 통하여 재현빈도 10, 20, 30 및 50년의 천해설계파를 도출하였다. 이들을 수산청(1988) 및 한국해양연구원(2005)에 제시된 강릉 해역에 대한 재현빈도별 심해파 조건을 경계조건으로 천해파 모델인 SWAN을 사용하여 관측지점에서의 파고를 구한 값과 비교하였다. 그 결과 이러한 기존의 심해파 조건들로 계산한 강릉 해역의 천해파고는 관측치에 비해 상당히 작게 제시되었으며 그 차이는 재현빈도의 증가에 따라 커지는 것을 확인하였다. 한국해양연구원은 이전보다 상세한 격자와 WAM 모델을 사용하여 2004년 1월부터 2008년 8월까지의 역추산 자료를 생성하였으며, 이를 천해역의 관측 자료와 비교한 결과 1979~2003년의 자료에 비해 동계 폭풍파의 재현성이 크게 향상되었음을 확인하였다. 앞으로 2004년 이전에 대해서도 상세 격자와 WAM 모델을 사용한 역추산 자료의 생성 및 이를 사용한 심해파의 보완 작업이 필요한 것으로 사료된다.

Effects of Sheet Thickness on the Electromagnetic Wave Absorbing Characterization of Li0.375Ni0.375Zn0.25-Ferrite Composite as a Radiation Absorbent Material

  • Kim, Dong-Young;Yoon, Young-Ho;Jo, Kwan-Jun;Jung, Gil-Bong;An, Chong-Chul
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제16권3호
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    • pp.150-158
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    • 2016
  • This paper reports on a study of LiNiZn-ferrite composite as a radiation absorbent material (RAM). The electromagnetic (EM) wave absorbers are composed of an EM wave absorbing material and a polymeric binder. The surface morphology, chemical composition, weight percent of the ferrite composite of the toroid sample, magnetic properties, and return loss are investigated using field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), thermogravimetric analysis (TGA), vibrating sample magnetometer (VSM), and network analyzer. For preparing the absorbing sheet, chlorinated polyethylene (CPE) is used as a polymeric binder. The EM wave absorption properties of the prepared samples were studied at 4 - 8 GHz. We can confirm the effects of the thickness of the samples for absorption properties. An absorption bandwidth of more than a 10-dB return loss shifts toward a lower frequency range along with an increase in the thickness of the absorber.

Numerical and experimental analysis of a wave energy converter in extreme waves

  • Ignacio P. Johannesen;Jose M. Ahumada;Gonzalo Tampier;Laura Gruter;Cristian Cifuentes
    • Ocean Systems Engineering
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    • 제13권3호
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    • pp.225-245
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    • 2023
  • In the present paper, a numerical and experimental analysis for a wave energy converter under extreme environmental conditions is carried out. After the definition of design waves, including a 100-year return period stochastic sea state and a deterministic rogue wave condition, a numerical analysis using potential theory and a RANS equations solver are compared with experiments carried out at the Seakeeping Basin at the Technical University of Berlin. Results are discussed with special emphasis on the limits of potential theory methods for the evaluation of extreme wave conditions and the use of the presented methodology for early design stages.

A Practical Application of Multiple Wave Models to the Small Fishery Harbor Entrance

  • Jung, Jae-Hyun;Lee, Joong-Woo;Jeon, Min-Su;Kang, Seok-Jin
    • 한국항해항만학회지
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    • 제31권7호
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    • pp.579-587
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    • 2007
  • Samchunpo(Sin Hyang) Harbor is located in the bay of Sa Chun, the central south coast of Korean peninsula. The harbor and coastal boundaries have been protecting by natural coastal islands and shoals. Currently, The Sin Hyang harbor needs maintenance and renovation of the sheltered structures against the weather deterioration and typhoon damages. Consequently to support this, the calculation of accurate design wave through the typhoon wave attack is necessary. In this study, calculation of incident wave condition is simulated using steady state spectrum energy wave model(wide area wave model) from 50 years return wave condition. And this simulation results in wide offshore area were used for the input of the extended mild slope wave model at the narrow coastal area. Finally, the calculation of design wave at Sin Hyang harbor entrance was induced by Boussinesq wave model(detail area wave model) simulation. The numerical model system was able to simulate wave transformations from generation scale to shoreline or harbor impact. We hope these results will be helpful to the engineers doing placement, design, orientation, and evaluation of a wide range of potential solutions in this area.

Measured Return Loss and Predicted Interference Level of PCB Integrated Filtering Antenna at Millimeter-Wave

  • Lee Jae-Wook;Kim Bong-Soo;Song Myung-Sun
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제5권3호
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    • pp.140-145
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    • 2005
  • In this paper, an experimental investigation for return loss and a software-based prediction for interference level of single-packaged filtering antenna composed of dielectric waveguide filter and PCB(Printed Circuit Board) slot antenna in transceiver module have been carried out with several different feeding structures in millimeter-wave regime. The implementation and embedding method of the existing air-filled waveguide filters working at millimeter-wave frequency on general PCB substrate have been described. In a view of the implementation of each components, the dielectric waveguide embedded in PCB and LTCC(Low Temparature Co-fired Ceramic) substrates has employed the via fences as a replacement with side walls and common ground plane to prevent energy leakage. The characteristics of several prototypes of filtering antenna embedded in PCB substrate are considered by comparing the wideband and transmission characteristics as a function of bent angle of transmission line connecting two components. In addition, as an essential to the packaging of transceiver module working at millimeter-wave, miniaturization technology maintaining the performances of independent components and the important problems caused by integrating and connecting the different components in different layers are described in this paper.

해저의 초음파 산란 특성에 관한 연구 ( I ) (Acoustic Scattering Characteristics of the Sea Bottom ( 1 ))

  • 이대재;신형일;박중희
    • 수산해양기술연구
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    • 제26권1호
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    • pp.51-56
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    • 1990
  • 해저의 초음파산란층특성을 정량적으로 검토하기 위한 기초적 연구로서 선체의 동요로 인한 해저 Echo 신호의 파형과 진폭의 변동특성에 관하여 검토를 행한 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 해저 Echo 신호의 진폭은 1차 산란신호의 경우가 2차 산란신호보다 매우 불규칙하게 변동하였으나, 신호파형의 등가 Pulse 폭은 2차 산란신호가 1차 산란신호보다 약 2.4배 신장되어 수신되었다. (2) 해저산란파의 Echo Energy 변동은 Peak 진폭의 변동보다 매우 완만하고, 또 선체가 일정 경사각 범위 내에서 불규칙적으로 동요하는 경우, 선체동요에 기인하는 해저 Echo 진폭의 변동성분은 선체경사가 없는 경우에 대한 진폭성분과 서로 분리되어 나타났다. (3) 저질이 모래펄(MS)인 해저의 평균 Energy 산란강도는 -13.4 dB로서 평균 Peak 산란강도 -14.6 dB보다 1.2 dB 큰 값을 나타내었다.

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제주시 탑동 호안 월파 대응 방안에 관한 모형실험 (A Study on Experiment for Countermeasures to Overtopping at Tapdong Revetment in Jeju)

  • 고혁준;김정록;조일형
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.163-169
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    • 2012
  • 본 연구에서는 제주시 탑동 호안에서 빈번하게 발생하고 있는 월파 피해의 발생 원인을 파악하고 그에 따른 대응방안을 모색하기 위하여 실시한 수리모형실험을 다루었다. 모형실험에서는 입사파의 주기 변화에 따른 탑동 호안의 반사율을 피복석 설치 유무에 대해 측정하였다. 또한 50년 반복주기 NE 설계파를 기준으로 선정된 파고와 주기 변화에 따른 월파량 및 탑동 호안 구조물 내 파압을 상부구조물의 높이 증가와 곡면 돌출부의 형상을 바꿔가면서 측정하였다. 실험결과로부터 상부구조물의 높이 증가와 곡면 돌출부의 형상 변화가 월파량을 감소 측면에 효과적임을 확인하였다.

SPH 및 구조해석에 기반한 월파수류형 파력발전기 하부구조물 최적 설계 (Optimal Design of Overtopping Wave Energy Converter Substructure based on Smoothed Particle Hydrodynamics and Structural Analysis)

  • 안성환;이종현;김근곤;강동훈
    • 해양환경안전학회지
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    • 제29권7호
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    • pp.992-1001
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    • 2023
  • OWEC(Overtopping Wave Energy Converter)는 월파된 파도를 이용한 파력발전시스템이라한다. OWEC의 성능 및 안전성은 파고, 주기 등 파도의 특성에 의해 영향을 받는다. 따라서 해역 특성에 따른 OWEC의 최적 형상과 구조안전성에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 울릉읍 연안 해양 환경 데이터를 이용하였으며, SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics) 입자법 해석을 통해 기존 케이슨 하부 구조에 변화를 준 모델 4개를 비교하여 월파 효율을 분석하였다. 그 결과, 하부 구조의 변경 및 경량화가 가능함을 확인하였다. 최적화 해석을 통해 설계 하중에 내하력을 가지는 하부 구조인 새로운 트러스형 구조를 제안하였다. 이후 부재 직경 및 두께를 설계변수로 하는 사례 연구를 통해 허용응력조건 하에서 구조 안전성의 확보를 확인하였다. 주기적인 파랑 하중을 받기 때문에 제안하는 구조의 고유 진동수와 해당 해역의 파주기를 비교하였으며, 1년 재현 주기의 파랑을 하중으로 한 조화응답해석을 수행하였다. 제안하는 하부 구조는 동일 가진력에서 기존 설계 대비 응답의 크기가 감소하였으며, 기존 대비 32% 이상의 중량 절감을 수행하였다.