• 제목/요약/키워드: shear dipole

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Finite Element Analysis of Laser-Generated Ultrasound for Characterizing Surface-Breaking Cracks

  • Jeong Hyun Jo
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제19권5호
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    • pp.1116-1122
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    • 2005
  • A finite element method was used to simulate the wave propagation of laser-generated ultrasound and its interaction with surface breaking cracks in an elastic material. Thermoelastic laser line source on the material surface was approximated as a shear dipole and loaded as nodal forces in the plane-strain finite element (FE) model. The shear dipole- FE model was tested for the generation of ultrasound on the surface with no defect. The model was found to generate the Rayleigh surface wave. The model was then extended to examine the interaction of laser generated ultrasound with surface-breaking cracks of various depths. The crack-scattered waves were monitored to size the crack depth. The proposed model clearly reproduced the experimentally observed features that can be used to characterize the presence of surface-breaking cracks.

종합적 물리탐사에 의한 파쇄대 및 심부 지하수 탐사 (Frture mapping and deep-seated ground water exploration in the crystalline rocks by integrated geophysical techniques)

  • 정승환;김정호;조인기;전정수
    • 지질공학
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    • 제2권2호
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    • pp.113-130
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    • 1992
  • 지하 심부에 발달된 파쇄대 및 단층등은 지하수의 유통통로가 되어 심부 지하수 개발과 직접적인 관련이 있다. 그러므로 지표에서 지하 파쇄대 및 단층을 탐지함은 심부 지하수 개발 대책 수립에 대단히 중요하다. 본 연구에서는 이와 같은 문제에 대한 물리탐사법의 확립을 위해 경주 보문 관관단지내에서 다수의 물리탐사법을 동원하여 종합적인 탐사를 실시 그 자료를 해석하였다. 경주지역은 자력탐사, VLF 전자탐사, 쌍극자 배열 전기탐사, CSAMT 탐사등이 실시되었다. 자려탐사의 목적은 관입암으로 추정되는 화성암의 분포상황의 파악에 VLF 전자탐사는 지표천부의 파쇄대의 탐지에 있다. 쌍극자 배열 전기탐사는 비교적 천부으 비저항 분포 및 단층 파쇄대의 탐지에 CSAMT 탐사는 비교적 심부까지의 비저항 분포 및 단층 파쇄층 탐지에 있다. 경주지역 탐사자료의 종합적인 해석 결과 자력탐사에 의해 퇴적암 하부에 발달하는 화강암의 분포상황을 파악할 수 있었으며, VLF 탐사로써 지표천부의 다수의 파쇄대를 확인하였다. 자력탐사와 전기탐사 그리고 전기탐사의 종합적인 해석에 의해 거의 남북 방향으로 달리는 구조선 및 비저항 분포 상태를 파악할 수 있었으며 이에 의하여 시추가 추천되었다.

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유한요소법을 이용한 레이저 유도 초음파와 표면 균열과의 상호작용 모델링 (Finite Element Simulation of Laser-Generated Ultrasound and Interaction with Surface Breaking Cracks)

  • 정현조;박문철
    • 비파괴검사학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.259-267
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    • 2004
  • 탄성매질에서 레이저 여기에 의한 열탄성 영역에서의 초음파 발생 현상과 표면 균열과의 상호작용을 유한요소법으로 모델링하였다. 반무한 탄성체 표면에 집속된 레이저 선원을 전단 쌍극자(shear dipole)로 모델링하고, 2차원 평면 변형율 유한요소법을 사용하였다. 발생된 표면파의 변위와 종파 및 횡파의 지향성을 관찰함으로써 전단 쌍극자-유한요소 모델의 타당성을 조사하였다. 표면파와 균열(기계가공된 2차원 홈)과의 상호작용을 관찰하기 위하여 2가지 경우를 고려하였다 먼저 레이저 소스와 수신 위치가 균열에 대하여 모두 고정되어 있는 경우, 다음으로 수신자가 고정되어 있고 소스가 시험체 표면 위를 이동하는 주사형의 경우이다. 첫 번째 경우에 균열 깊이 $0.3-5.0mm ({\lambda}_R/d=0.21{\sim}3.45)$에 대하여 균열 상단과 하단에서 각각 반사된 파의 변위로부터 균열깊이를 측정할 수 있음을 보였고, 두 번째 경우에 레이저 소스가 결함 위를 주사할 때 발생하는 반사파의 큰 진폭 변화를 통하여 파장보다 한 차원 낮은 깊이의 균열을 탐지할 수 있음을 보였다.

Basic Aspects of Shear Wave Measurement in a Borehole

  • Kitsunezaki, Choro
    • 지질공학
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    • 제10권1호
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    • pp.63-77
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    • 2000
  • The dipole method is now popular means for S-wave logging. Essential features of this method are explained, emphasizing basic concept based on approximation of the long-wavelength and the far-field. History of my researches concerned is shortly reviewed as background to reach the idea of this method. Short wavelength behavior of the dipole method is simply reviewed. Methods to reject tube wave noise are commented.

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음파검층에서의 속도결정 - monopole및 dipole소스의 비교 - (Sonic Velocity Determination using Data from Monopole and Dipole Sources)

  • 공남영;이성진;;김영화
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2006년도 공동학술대회 논문집
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    • pp.225-231
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    • 2006
  • 음파검층을 사용하여 획득한 파형으로부터 정확한 속도분석을 하기 위한 연구의 일환으로 일반적으로 많이 이용되고 있는 STC 방법(Slowness-Time Coherence)을 비롯하여, 파의 분산성을 고려한 Tang et al.의 방법(1995)을 검층시험용 모형공에 적용해 보고 그 결과를 비교하였다. P파와 Stoneley파 에서는 매우 일관된 속도값을 보여 STC방법의 효과가 확인되었다. Tang et al.의 방법(1995)에서 구해진 S파 속도는 monopole source의 S파속도와 잘 일치되고 dipole source의 자료에 대한 monopole technique의 STC방법에서의 S파속도 범위 내에 있는 것이 확인되었다.

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전단유동에서 자성사슬의 거동에 대한 직접수치해석 (DIRECT NUMERICAL SIMULATION OF MAGNETIC CHAINS IN SIMPLE SHEAR FLOW)

  • 강태곤
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2009년 추계학술대회논문집
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    • pp.88-92
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    • 2009
  • When exposed to uniform magnetic fields externally applied, paramagnetic particles acquire dipole moments and the induced moments interacting with each other lead to the formation of chainlike structures or clusters of particles aligned with the field direction. A direct simulation method, based on the Maxwell stress tensor and a fictitious domain method, is applied to solve flows with magnetic chains in simple shear flow. We assumed that the particles constituting the chains are paramagnetic, and inertia of both flow and magnetic particles is negligible. The numerical scheme enables us to take into account both hydrodynamic and magnetic interactions between particles in a fully coupled manner, enabling us to numerically visualize breakup and reformation of the chains by the combined effect of the external field and the shear flow. Simple shear flow with suspended magnetic chains is solved in a periodic domain for a given magnetic field. Dynamics of interacting magnetic chains is found to be significantly affected by a dimensionless parameter called the Mason number, the ratio of the viscous force to the magnetic force in the shear flow. The effect of particle area fraction on the chain dynamics is investigated as well.

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Dielectric and Transport Properties of Acetonitrile at Varying Temperatures: a Molecular Dynamics Study

  • Orhan, Mehmet
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권5호
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    • pp.1469-1478
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    • 2014
  • Use of acetonitrile in electrolytes promotes better operation of supercapacitors. Recent efforts show that electrolytes containing acetonitrile can also function in a wide range of operating temperatures. Therefore, this paper addresses the dielectric relaxation processes, structure and dynamic properties of the bulk acetonitrile at various temperatures. Systems of acetonitrile were modeled using canonical ensemble and simulated by employing Molecular Dynamics method. Results show that interactions among the molecules were correlated within a cut-off radius while parallel and anti-parallel arrangements are observed beyond this radius at relatively high and low temperatures respectively. Furthermore, effects of C-C-N and C-H bending modes were greatly appreciated on the power spectral density of time rate change of dipole-dipole correlations whereas frequency shifts were observed on all modes at the lowest temperature under consideration. Linear variations with temperature were depicted for reorientation times and self-diffusion coefficients. Shear viscosity was also computed with a good accuracy within a certain range of the temperature as well.

Analysis of the acoustic wavefields excited by the Logging­While-Drilling (LWD) tool

  • Byun, Joongmoo;Toksoz, M.-Nafi
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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    • pp.313-320
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    • 2003
  • Synthetic seismograms recorded with a logging-while-drilling (LWD) tool in the presence of slow formation are computed by the discrete wavenumber method. Monopole, dipole, and quadrupole logging tools are simulated with a source center frequency of 4 kHz. The modes in the responses are identified and characterized with time and frequency semblance plots. Numerical results show that, to obtain the formation shear velocity, we need to correct the peak velocities of the multipole modes in the semblance plots by using analytical dispersion curves.

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3차원 거친 접촉하에서의 피로균열 시작수명에 관한 연구 (Study on the Fatigue Crack Initiation Life uncle]r 3-Dimensional Rough Contact)

  • 김태완;구영필;조용주
    • Tribology and Lubricants
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    • 제18권2호
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    • pp.160-166
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    • 2002
  • In case of rough contact fatigue, the accurate calculation of surface tractions is essential to the prediction of crack initiation life. Accurate Surface tractions influencing shear stress amplitude can be obtained by contact analysis based on the morphology of contact surfaces. In this study, to simulate rough contact under sliding condition, gaussian rough surface generated numerically in the previous study was used and to calculate clack initiation life in the substrate, dislocation pileup theory was used.

3차원 거친 접촉하에서의 피로균열 시작수명에 관한 연구 (Study on the Fatigue Crack Initiation Life under 3-Dimensional Rough Contact)

  • 이문주;구영필;조용주
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 2000년도 제32회 추계학술대회 정기총회
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    • pp.72-79
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    • 2000
  • In case of rough contact fatigue, the accurate calculation of surface tractions is essential to the prediction of crack initiation life. Accurate Surface tractions influencing shear stress amplitude can be obtained by contact analysis based on tile morphology of contact surfaces. In this study, to simulate rough contact under sliding condition, gaussian rough surface generated numerically in the previous study was used and to calculate crack initiation life in the substrate, dislocation pileup theory was used.

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