• 제목/요약/키워드: wave dispersion characteristics

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러브파의 위상속도 분산정보에 관한 해석적 연구 (Analytical Study for dispersed Phase Velocity Information of Love Waves)

  • 이일화
    • 한국철도학회논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.391-399
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    • 2004
  • This paper investigated the dispersion characteristics of horizontal surface waves as means to apply conversional SASW techniques. To verify this proposal, 3D finite element analysis and Transfer matrix solution were performed. SH wave(Love waves) has the some advantages in comparison with Rayleigh wave. Representatively, Love wave has a characteristics not affected by compression wave. These characteristics have the robust applicability for the surface wave investigation techniques. In this study, for the purpose of employing Love wave in the SASW method, the dispersion characteristics of the Love wave was extensively investigated by the theoretical and numerical approaches. The 3-D finite element and transfer matrix analyses for the half space and two-layer systems were performed to determine the phase velocities from Love wave as well as from both the vertical and the horizontal components of Rayleigh wave. Preliminary, numerical simulations and theoretical solutions indicated that the dispersion characteristics of horizontal surface wave(Love waves) can be sufficiently sensitive and appliable to SASW techniques.

Analysis of the Dispersion Relation of Elastic Waves Propagating on Vibrating Cylindrical Shells

  • Kil, Hyun-Gwon
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제20권4E호
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    • pp.45-51
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    • 2001
  • This paper examines the dispersion relation governing the wave propagation on cylindrical shells. The assumption of thin shells allows the dispersion relation to be separated into three relations related to the propagation of flexural waves and two types of membrane waves. Those relations are used to identify the characteristics of the wave number curves. The dispersion relation provides two and three closed wave number curves below and above the ring frequency. Above the ring frequency three wave number curves are clearly identified to be those of flexural, shear and longitudinal waves, respectively. Below the ring frequency, the characteristics of two wave number curves are identified with dependence of the direction of wave propagation.

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응력파 전파 수치모의를 위한 유한요소법의 분산오차 저감에 관한 연구 (Dispersion-corrected Finite Element Method for the Stress Wave Propagation)

  • 황인호;최돈희;홍상현;이종세
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
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    • pp.39-44
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    • 2008
  • Stress wave propagation plays an important role in many engineering problems for reducing industrial noise and vibrations. In this paper, the dispersion-corrected finite element model is proposed for reducing the dispersion error in simulation of stress wave propagation. At eliminating the numerical dispersion error arising from the numerical simulation of stress wave propagation, numerical dispersion characteristics of the wave equation based finite element model are analyzed and some dispersion control scheme are proposed. The validity of the dispersion correction techniques is demonstrated by comparing the numerical solutions obtained using the present techniques.

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유도 초음파 신호 분석을 위한 적응 단시간 푸리에 변환 (Adaptive Short-time Fourier Transform for Guided-wave Analysis)

  • 홍진철;선경호;김윤영
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.266-271
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    • 2005
  • Although time-frequency analysis is useful for dispersive wave analysis, conventional methods such as the short-time Fourier transform do not take the dispersion phenomenon into consideration in the tiling of the time-frequency domain. The objective of this paper is to develop an adaptive time-frequency analysis method whose time-frequency tiling is determined with the consideration of signal dispersion characteristics. To achieve the adaptive time-frequency tiling, each of time-frequency atoms is rotated in the time-frequency plane depending on the local wave dispersion. To carry out this adaptive time-frequency transform, dispersion characteristics hidden in a signal are first estimated by an iterative scheme. To examine the effectiveness of the present method, the flexural wave signals measured in a plate were analyzed.

유도 초음파 신호 분석을 위한 적응 단시간 푸리에 변환 (Adaptive Short-time Fourier Transform for Guided-wave Analysis)

  • 선경호;홍진철;김윤영
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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    • pp.606-610
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    • 2004
  • Although time-frequency analysis is useful for dispersive wave analysis, conventional methods such as the short-time Fourier transform do not take the dispersion phenomenon into consideration in the tiling of the time-frequency domain. The objective of this paper is to develop an adaptive time-frequency analysis method whose time-frequency tiling is determined with the consideration of signal dispersion characteristics. To achieve the adaptive time-frequency tiling, each of time-frequency atoms is rotated in the time-frequency plane depending on the local wave dispersion. To carry out this adaptive time-frequency transform, dispersion characteristics hidden in a signal are first estimated by an iterative scheme. To examine the effectiveness of the proposed method, the flexural wave signals measured in a plate were analyzed.

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Elastic wave dispersion modelling within rotating functionally graded nanobeams in thermal environment

  • Ebrahimi, Farzad;Haghi, Parisa
    • Advances in nano research
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    • 제6권3호
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    • pp.201-217
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    • 2018
  • In the present research, wave propagation characteristics of a rotating FG nanobeam undergoing rotation is studied based on nonlocal strain gradient theory. Material properties of nanobeam are assumed to change gradually across the thickness of nanobeam according to Mori-Tanaka distribution model. The governing partial differential equations are derived for the rotating FG nanobeam by applying the Hamilton's principle in the framework of Euler-Bernoulli beam model. An analytical solution is applied to obtain wave frequencies, phase velocities and escape frequencies. It is observed that wave dispersion characteristics of rotating FG nanobeams are extremely influenced by angular velocity, wave number, nonlocal parameter, length scale parameter, temperature change and material graduation.

주기경계를 갖는 지파 마이크로파 도파관의 연구 (A Study of Slow Wave Microwave Waveguide on Period Boundary)

  • 김원섭
    • 전기학회논문지P
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    • 제58권4호
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    • pp.461-464
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    • 2009
  • The characteristics of slow wave structure employed for backward wave oscillators expected to be a high power microwave source are studied analyytically. The slow wave structure is a sinusoidally corrugated wall waveguide. The waveguide is designed and fabricated by cast aluminun. The dispersion relation and transmitted characteristics for microwaves are measured in the air. There exist literatures on high efficiency of enhanced radiation from backward wave oscillators involving plasma studied experimentally.

주파수 의존성이 표면탄성파의 속도 결정에 미치는 영향 (The Effect of Dispersion Relations on the Determination of Surface Acoustical Wave Velocity)

  • 권성덕;윤석수;이승희
    • 비파괴검사학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.340-346
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    • 1999
  • 액체/고체 경계면에 표면파가 발생할 때 나타나는 최소반사 및 후방복사 현상을 이용하여 brass와 aluminum 시편 그리고 copper/stainless steel, nickel/brass, nickel/aluminum 도금시편에 대한 표면 탄성파 속도의 주파수 의존성이 측정되었다. 측정된 속도의 분산관계는 일반화 램 표면파의 분산 특성과 잘 일치하였다. 시편들의 분산 특징에 따라 최소반사와 후방복사에 의해 결정된 속도 차이의 경향이 다르게 나타났다. 이러한 대응 관계는 두 현상의 생성 메커니즘과 군속도의 도입으로 설명되었다.

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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.

러브파와 레일리파의 분산특성을 이용한 동시역산해석(II) - 동시역산해석기법의 검증 및 적용 - (Joint Inversion Analysis Using the Dispersion Characteristics of Love Wave and Rayleigh Wave (II) - Verification and Application of Joint Inversion Analysis -)

  • 이일화;조성호
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.155-165
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    • 2005
  • 러브파와 레일리파는 표면파로서 각 파가 가지는 분산특성을 활용하여 지반의 강성주상도를 파악할 수 있는 특징을 가지고 있다. 이 중 러브파는 한 방향에 대한 응력-변위만 고려하기 때문에 수치적 모델링이 간단하고 전파시에는 이론적으로 체적파의 영향 및 밀도의 변화가 없어 각 각의 물성치를 갖는 다층구조지반에서 적용성이 높다고 할 수 있다. 이러한 장점을 활용하여 러브파와 레일리파의 분산정보를 같이 이용하여 동시역산해석을 할 수 있는 기법이 제안되었다. 동시역산해석기법은 본 논문을 통하여 수치해석, 이론모델, 그리고 현장시험을 통하여 검증되었다. 수치해석에서는 2, 3차원 유한요소해석과 전달행렬법의 결과를 비교하였고, 이론모델해석에서는 각 각의 역산해석에서의 결과를 서로 비교하여 검토하였다. 더불어, 현장에서 SASW시험을 수행하여 제안된 동시역산해석기법의 적용성을 검토하였다. 검토 결과, 각 표면파의 정보를 동시에 고려하는 것이 과도한 발산을 방지하고 해의 정확도를 향상시키는 것으로 확인되었다.