• 제목/요약/키워드: surface-wave dispersion

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SH파 초동주시 역산과 표면파 분산곡선 역산으로부터 구한 횡파속도 단면 비교 (Comparison of Shear-wave Velocity Sections from Inverting SH-wave Traveltimes of First Arrivals and Surface Wave Dispersion Curves)

  • 이창민;김기영
    • 지구물리
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    • 제8권2호
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    • pp.67-74
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    • 2005
  • SH파 굴절법 토모그래피와 표면파 분산자료 역산을 통하여 2차원 S파 속도단면을 각각 구하였고, 비교 목적으로 P파 속도단면도 함께 구하였다. P파와 표면파는 지표에 수직하게 타격하여 발생시켰으며, 100 Hz와 4.5 Hz 수직지오폰 24개로 각각 수신하였다. SH파는 50 kg 나무원목의 좌우를 타격하여 발생시켰고, 8 Hz 수평 지오폰으로 수신하였으며, 좌측타격에서 우측타격을 빼주어 SH파 신호를 강화하였다. 초동주시 토모그램과 표면파 분산곡선으로부터 역산과정을 거쳐서 구한 S파 속도단면을 비교한 결과, 두 단면의 전체적인 양상은 서로 비슷하지만, 표면파 역산으로 구한 S파 속도단면이 전반적으로 작은 값을 갖는 경향을 보인다. 잡음에 취약한 SH파는 P파 및 PS 변환파 도달 이후에 기록되어 초동선택이 어려운 문제가 있으며, 균질한 수평모델을 가정하는 표면파의 분산곡선 역산은 측방 변화가 심한 곳에서 지하구조를 정확히 밝히는데 한계가 있음을 보인다.

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지반 강성구조 평가를 위한 러브파와 레일리파의 동시역산해석 (Joint inversion of Love Wave and Rayleigh Wave for Evaluating the Subsurface Stiffness Structure)

  • 조성호;이일화
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.302-307
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    • 2005
  • Love wave and Rayleigh wave are the major elastic waves belonging to the category of the surface wave. The fact that Love wave is not contaminated by P-wave which makes Love wave superior to Rayleigh wave and other body waves. Therefore, the information that Love wave carries is more distinct and clearer than the information of Rayleigh wave. Based on theoretical research, the joint inversion analysis which is used both Love wave dispersion information and Rayleigh wave dispersion information was proposed. Purpose of the joint inversion analysis is to improve accuracy and convergency of inversion results utilizing that frequency contribution of each wave is different. This analysis technique is consisted of the forward modeling using transfer matrix, the sensitivity matrix determined to the ground system and DLSS(Damped Least Square Solution) as a inversion technique. The application of this analysis was examined through the field test.

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정상파 문제의 방사조건에 관한 연구 (A Study on the Numerical Radiation Condition in the Steady Wave Problem)

  • 이광호;전호환;성창경
    • 한국해양공학회지
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    • 제12권2호통권28호
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    • pp.97-110
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    • 1998
  • The numerical damping and dispersion error characteristics associated with difference schemes and a panel shift method used for the calculation of steady free surface flows by a panel method are an analysed in this paper. First, 12 finite difference operators used for the double model flow by Letcher are applied to a two dimensional cylinder with the Kelvin free surface condition and the numerical errors with these schemes are compared with those by the panel shift method. Then, 3-D waves due to a submerged source are calculated by the difference schemes, the panel shift method and also by a higher order boundary element method(HOBEM). Finally, the waves and wave resistance for Wigley's hull are calculated with these three schemes. It is shown that the panel shift method is free of numerical damping and dispersion error and performs better than the difference schemes. However, it can be concluded that the HOBEM also free of the numerical damping and dispersion error is the most stable, accurate and efficient.

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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.

이방성 복합재료 판에서 램파 $S_0$ 모드의 군속도 결정 (The Determination of Group Velocity of Lamb Wave So Mode in Composite Plates with Anisotropy)

  • 이상호;이정기;이정주
    • 비파괴검사학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.239-245
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    • 2006
  • 이방성을 지닌 복합재료에서 측정한 군속도와 램파 방정식을 이용하여 계산한 군속도는 서로 일치하지 않는다. 이러한 차이는 이방성 재료에서 군속도 방향과 위상속도 방향이 서로 일치하지 않는 현상에서 기인된 것이다. 본 연구에서는 램파 분산방정식을 이용하여 이방성을 지닌 단일방향, 양방향, 준등방성 복합재료 판에서 $S_0$모드 위상속도곡선을 전파 방향 변화에 따라 구하고, 위상속도의 역수 값으로 구성되는 slowness surface를 이용하여 군속도의 방향과 크기를 결정하였다. 이와 같이 계산된 군속도는 측정한 군속도와 잘 일치함을 확인하였다.

일방향 적층 복합재료 판에서 한 음원에서 발생된 램파의 군속도 (The Group Velocity of Lamb Wave Generated by the one Source in Unidirectional Laminated Composite Plates)

  • 이정기;이상호
    • 한국음향학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.107-112
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    • 2006
  • 판재를 따라 전파하는 Lamb wave (램파)는 주파수에 따라 속도가 변하는 분산특성을 갖는다. 일반적으로 등방성 재료에서는 파수 벡터 방향과 에너지 흐름 방향은 같아, 파면이 원형을 유지하면서 전파하지만, 복합재료와 같이 이방성재료에서는 파수 벡터와 에너지 흐름 방향이 서로 다르다. 따라서 이방성 재료에서 하나의 속도에서 다른 속도로 전환하려면 방향을 교정해야 하고 이에 따라 크기도 달라지게 된다. 본 연구에서는 복합재료 판재에서 전파하는 램파 분산방정식을 이용하여 대칭, 비대칭 모드의 분산선도를 작성하였고, 각도에 따라구한 위상속도 분산선도에서 얻어진 위상속도 값으로 slowness surface를 구한 후, 이로부터 군속도의 크기와 방향을 교정하였고, 이를 실험적으로 측정한 속도값과 비교하여 서로 일치함을 확인하였다.

Dispersion of Rayleigh Waves in the Korean Peninsula

  • ;이기화
    • 지구물리
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    • 제9권3호
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    • pp.231-240
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    • 2006
  • The crustal structure of the Korean Peninsula was investigated by analyzing phase velocity dispersion data of Rayleigh waves. Earthquakes recorded by three component broad-band velocity seismographs during 1999-2004 in South Korea were used in this study. The fundamental mode Rayleigh waves were extracted from vertical components of seismograms by multiple filter technique and phase match filter method. Phase velocity dispersion curves of the fundamental mode signal pairs for 14 surface wave propagation paths on the great circle in the range 10 to 80 sec were computed by two-station method. Treating the shear velocity of each layer as an independent parameter, phase velocity data of Rayleigh wave were inverted. All the result models can be explained by a rather homogeneous crust of shear-wave velocity increasing from 2.8 to 3.25 km/sec from top to about 33 km depth without any distinctive crustal discontinuities and an uppermost mantle of shear-wave velocity between 4.55 and 4.67 km/sec. Our results turn out to agree well with recent study of Cho et al. (2006 b) based on the analysis of seismic background noises to recover short-period (0.5-20 sec) Rayleigh- and Love-wave group velocity dispersion characteristics.

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Recent Advances in Scanning Acoustic Microscopy for Adhesion Evaluation of Thin Films

  • Ju, Hyeong-Sick;Tittmann, Bernhard R.
    • 비파괴검사학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.534-549
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    • 2009
  • As the thin film technology has emerged in various fields, adhesion of the film interface becomes an important issue in terms of the longevity and durability of thin film devices. Diverse nondestructive methods utilizing acoustic techniques have been developed to assess the interfacial integrity. As an effective technique based on the ultrasonic wave focusing and the surface acoustic wave(SAW) generation, scanning acoustic microscopy(SAM) has been investigated for adhesion evaluation. Visualization of film microstructures and quantification of adhesion weakness levels by SAW dispersion are the recent achievements of SAM. To overcome the limitations in the theoretical dispersion model only suitable for perfectly elastic and isotropic materials, a new model has been more recently developed in consideration of film anisotropy and viscoelasticity and applied to the adhesion evaluation of polymeric films fabricated on semiconductive wafers.

신뢰성 있는 분산곡선의 결정을 위한 수동표면파 측정 및 분석기법의 제안 (A Recommendation of the Technique for Measurement and Analysis of Passive Surface Waves for a Reliable Dispersion Curve)

  • 윤성수
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.47-60
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    • 2007
  • 해머나 중추 등의 순간가진원이나 진동기 등의 연속가진원을 사용하는 주동표면파기법에서는 저주파대역에서 충분한 에너지를 갖는 표면파를 얻기 어렵기 때문에, 종종 발생된 표면파의 가탐심도가 충분하지 못한 한계에 부딪힌다. 일반직인 가진원 장비로 발생되는 이러한 주동표면파의 한계는 심층지반구조를 파악할 수 없게 함으로써 지반의 정확한 지진응답해석을 어렵게 한다. 반면에 상시미동이나 주변잡음 등과 같은 수동가진원에 의해 발생된 수동표면파를 이용하면 저주파대역에서 충분한 에너지를 갖는 표면파를 얻을 수 있기 때문에 이러한 주동표면파의 단점을 극복하고 심층지반까지의 전단파속도 주상도를 얻을 수 있다. 수동표면파의 측정자료로부터 계산된 수동분산값의 신뢰도를 향상시키는 것은 보다 정확한 전단파속도 주상도를 얻기 위해 필수적이며, 수동분산값의 신뢰도를 향상시키기 위해선 수동분산값에 포함되는 계통오차에 대한 올바른 이해를 바탕으로 한 수동표면파의 측정과 분석이 필요하다. 본 논문에서는 수동표면파 시험에 있어 계통오차를 발생시키는 부족한 파수해상도와 측면로브를 통한 에너지누수에 관한 연구를 수행하고 신뢰성 있는 분산곡선 결정을 위한 수동표면파의 측정 및 분석기법을 제안한다. 제안된 기법을 적용한 일련의 수동표면파시험이 미국 캘리포니아주 산호세의 한 현장에서 수행되었다.

천부지각 2차원 속도구조를 위한 레일리파의 군속도와 위상속도 역산의 비교 연구 (A Study of the comparison of Inversion of Rayleigh wave Group and Phase Velocities for Regional Near-Surface 2-Dimensional Velocity Structure)

  • 이보라;정희옥
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2006년도 공동학술대회 논문집
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    • pp.51-59
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    • 2006
  • 서해안 조간대에서 24 channel 탐사기로 획득한 표면파 자료의 위상속도와 군속도를 구한다음, 이를 역산하여 그 결과를 비교하였다. 위상속도의 분산곡선은 tau-p stacking 방법에 의하여, 군속도의 분산곡선은 wavelet analysis와 Multiple Filtering Technique의 두가지 방법을 사용하여 구하였다. 위상속도의 오차가 군속도의 오차보다 더 큰 것을 확인하였다. 군속도의 경우, wavelet analysis가 Multiple Filtering Technique 보다 fundamental mode와 higher mode를 구분하는데 더 효과적이었다. 역산결과, 군속도의 fundamental mode와 1st higher mode 를 동시에 사용했을 때, 공간적 해상도가 가장 좋았다. 이연구는 천부 지반의 S파 속도 구조를 구하는데, 군속도의 higher mode를 포함한 군속도 분산곡선을 사용하는 것이 효과적임을 시사한다.

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