• 제목/요약/키워드: wave propagation analysis

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A NOTE ON SCATTERING OPERATOR SYMBOLS FOR ELLIPTIC WAVE PROPAGATION

  • Kim, Jeong-Hoon
    • 대한수학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.349-361
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    • 2002
  • The ill-posed elliptic wave propagation problems can be transformed into well-posed initial value problems of the reflection and transmission operators characterizing the material structure of the given model by the combination of wave field splitting and invariant imbedding methods. In general, the derived scattering operator equations are of first-order in range, nonlinear, nonlocal, and stiff and oscillatory with a subtle fixed and movable singularity structure. The phase space and path integral analysis reveals that construction and reconstruction algorithms depend crucially on a detailed symbol analysis of the scattering operators. Some information about the singularity structure of the scattering operator symbols is presented and analyzed in the transversely homogeneous limit.

압력용기 고온 고압부의 피로손상 예측을 위한 SH 초음파 평가 기법 개발 (The Prediction of Fatigue Damage for Pressure Vessel Materials using SH Ultrasonic Wave)

  • 강용호;정용근;박종진;박익민
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.678-683
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    • 2003
  • Ultrasonic method using SH(shear horizontal) wave has been developed to determine the surface damage in fatigued material. Fatigue damages based on propagation energy were analyzed by multiregression analysis and phase measurement in interrupted fatigue test specimen including CrMoV and 12Cr alloy steel. From the test results, as the fatigue damage increased the propagation time of the launched waves increased and amplitude of wavelet decreased. Also, analysis for the waveform modulation showed a reliable estimation, with confidence limit of 97% for 12Cr steel and 95% for CrMoV steel, respectively. Therefore, It is thought that SH ultrasonic wave technique can be applied to determine fatigue damage of in-service component nondestructively.

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Advances in Damage Visualization Algorithm of Ultrasonic Propagation Imaging System

  • Lee, Jung-Ryul;Sunuwar, Nitam
    • 비파괴검사학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.232-240
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    • 2013
  • This paper presents recent advances in damage visualization algorithms of laser generated ultrasonic propagation imaging(UPI) system. An effective damage evaluation method is required to extract correct information from raw data to properly characterize anomalies present in structure. A temporal-reference free imaging system provides easy and rapid defect inspection capability with less computational complexity. In this paper a number of methods such as ultrasonic wave propagation imaging(UWPI), anomalous wave propagation imaging(AWPI), ultrasonic spectral imaging(USI), wavelet ultrasonic propagation imaging(WUPI), variable time window amplitude mapping(VTWAM), time point adjustment(TPA), time of flight and amplitude mapping(ToF&Amp) and ultrasonic wavenumber imaging(UWI) are discussed with instances of successful implementation on various structures.

Elastodynamic and wave propagation analysis in a FG graphene platelets-reinforced nanocomposite cylinder using a modified nonlinear micromechanical model

  • Hosseini, Seyed Mahmoud;Zhang, Chuanzeng
    • Steel and Composite Structures
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    • 제27권3호
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    • pp.255-271
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    • 2018
  • This paper deals with the transient dynamic analysis and elastic wave propagation in a functionally graded graphene platelets (FGGPLs)-reinforced composite thick hollow cylinder, which is subjected to shock loading. A micromechanical model based on the Halpin-Tsai model and rule of mixture is modified for nonlinear functionally graded distributions of graphene platelets (GPLs) in polymer matrix of composites. The governing equations are derived for an axisymmetric FGGPLs-reinforced composite cylinder with a finite length and then solved using a hybrid meshless method based on the generalized finite difference (GFD) and Newmark finite difference methods. A numerical time discretization is performed for the dynamic problem using the Newmark method. The dynamic behaviors of the displacements and stresses are obtained and discussed in detail using the modified micromechanical model and meshless GFD method. The effects of the reinforcement of the composite cylinder by GPLs on the elastic wave propagations in both displacement and stress fields are obtained for various parameters. It is concluded that the proposed micromechanical model and also the meshless GFD method have a high capability to simulate the composite structures under shock loadings, which are reinforced by FGGPLs. It is shown that the modified micromechanical model and solution technique based on the meshless GFD method are accurate. Also, the time histories of the field variables are shown for various parameters.

Surface wave propagation in an initially stressed heterogeneous medium having a sandy layer and a point source

  • Manna, Santanu;Misra, J.C.;Kundu, Santimoy;Gupta, Shishir
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제16권2호
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    • pp.169-176
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    • 2018
  • An attempt has been made here to study the propagation of SH-type surface waves in an elastic medium, which is initially stressed and heterogeneous and has a point source inside the medium. The upper portion of the composite medium is a sandy layer. It is situated on an initially stressed heterogeneous half-space, whose density, rigidity and internal friction are function of depth. The analysis has been carried out by using Fourier transform and Green's function approach. The phase velocity has been investigated for several particular situations. It has been shown that the results of the study agree with those the case of Love wave propagation in a homogeneous medium in the absence of the sandy layer, when the initial stress is absent. In order to illustrate the validity of the analysis presented here, the derived analytical expression has been computed numerically, by considering an illustrative example and the variances of the concerned physical variables have been presented graphically. It is observed that the velocity of shear wave is amply influenced by the initial stress and heterogeneity parameters and the presence of the sandy layer. The study has an important bearing on investigations of different problems in the earth's interior and also in seismological studies.

Corrosion visualization under organic coating using laser ultrasonic propagation imaging

  • Shi, Anseob;Park, Jinhwan;Lee, Heesoo;Choi, Yunshil;Lee, Jung-Ryul
    • Smart Structures and Systems
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    • 제29권2호
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    • pp.301-309
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    • 2022
  • Protective coatings are most widely used anticorrosive structures for steel structures. The corrosion under the coating damages the host material, but this damage is completely hidden. Therefore, a field-applicable under-coating-corrosion visualization method has been desired for a long time. Laser ultrasonic technology has been studied in various fields as an in situ nondestructive inspection method. In this study, a comparative analysis was carried out between a guided-wave ultrasonic propagation imager (UPI) and pulse-echo UPI, which have the potential to be used in the field of under-coating-corrosion management. Both guided-wave UPI and pulse-echo UPI were able to successfully visualize the corrosion. Regarding the field application, the guided-wave UPI performing Q-switch laser scanning and piezoelectric sensing by magnetic attachment exhibited advantages owing to the larger distance and incident angle in the laser measurement than those of the pulse-echo UPI. Regarding the corrosion visualization methods, the combination of adjacent wave subtraction and variable time window amplitude mapping (VTWAM) provided acceptable results for the guided-wave UPI, while VTWAM was sufficient for the pule-echo UPI. In addition, the capability of multiple sensing in a single channel of the guided-wave UPI could improve the field applicability as well as the relatively smaller size of the system. Thus, we propose a guided-wave UPI as a tool for under-coating-corrosion management.

Sign Method를 이용한 쯔나미파의 모의실험 - 동해에서의 적용 - (Tsunami wave Simulation y Sign Method - Its application in the East Sea -)

  • 정종률;김성대
    • 한국해양학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.192-201
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    • 1993
  • 쯔나미파에 의한 피해를 줄이기 위해서는 쯔나미파를 재현할 수 있는 방법의 개발 이 필요하다. 본 논문에서는 Sign Method를 도입하여 검조기에 기록된 쯔나미파를 분 석하고 재현해 봄으로써, 쯔나미파 분석에서의 Sign Method의 사용가능성을 검토하였 다. 쯔나미파의 시계열자료 Y(t)는 각 쯔나미의 발생특징을 반영하는 함수인 source evolution function E(t')와 파가 전파되는 지역의 특징을 나타내는 함수인 wave propagation function K9t-t')의 convolution 적분에 의해 나타낼 수 있다. Y(t)=.int. E(t')K(t-t')dt' 일본의 6개 지점과 한국의 9개 지점에서 기록된 1940년, 1964년, 1983년의 쯔나미파를 분석하여 sourve function 들과 wave function들을 구하 고, 두 함수를 이용하여 기록자료도 재현해 보았다. 우리 나라 동해안처럼 쯔나미의 진원지로부터 멀리 위치한 지역에서는 Sign Metho가 효과적인 방법임을 알 수 있었다. 또한, 기록되지 않은 쯔나미파도 인접지점의 source function 과 다른 시기의 쯔나미 에 대한 wave function을 이용하여 추정할 수 있다.

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전파예측모델에 의한 이동통신 무선망 셀 계획의 시뮬레이션 연구 (A Study on the Cell Planning Simulation of Mobile Radio Communication Networks Using a Propagation Prediction Model)

  • 최정민;오용선
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2003년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.204-209
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    • 2003
  • 도심지역 이동통신에 있어서 전파특성을 정확히 예측ㆍ분석하는 것은 통신 서비스영역의 결정, 최적 기지국 선정, 셀 설계 등에 있어 매우 중요한 사안이다. 이러한 분석에 있어서 사용되는 안테나의 종류, 지향각, 지형지물의 형태에 따라 변화하는 전파예측모델이 정확히 제시되어야 한다. 또한, 선택된 지역에 대하여 셀 설계를 수행하기 전에 기존에 제시된 다양한 모델 중 유사성을 가진 모델을 분석하고 그 파라미터를 측정하여 평가하는 작업을 진행하여야 한다. 본 논문에서는 도심지역의 지형 및 장애물 등을 고려한 전파예측모델을 제안하고 그에 따르는 파라미터를 추출하여 분석된 전파환경에 적용하고 그 전파특성을 분석하기 위한 시뮬레이션을 실시하였다. 이러한 과정을 통하여 우리는 주어진 전파환경에 적절한 기지국의 위치, 지형고도, 안테나의 종류 및 높이 등 핵심적인 파라미터들을 원하는 정확도로 추출하였다.

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밀도성층을 통과하는 수면파 및 내부파의 전파특성 (Characteristics of Surface and Internal Wave Propagation through Density Stratification)

  • 이우동;허동수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권5호
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    • pp.819-830
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    • 2016
  • 아직까지 밀도성층을 통과하는 파랑변형에 관한 동수학적 특성에 대해서 명확히 밝혀진 부분은 그다지 많지 않다. 따라서 본 연구에서는 2층 밀도성층을 통과하는 파랑의 수리특성을 수치적으로 해석하기 위하여 온도와 염분에 따른 밀도류를 해석할 수 있게 개량된 3차원 수치파동수조(LES-WASS-3D ver. 2.0)를 이용하여 수치시뮬레이션을 수행하였다. 그리고 이용하는 수치파동수조의 타당성 및 유효성을 확인하기 위하여 Stokes 3차 파랑이론에 근거한 내부파형을 비교 검토하였다. 수치시뮬레이션 결과로부터 밀도성층을 통과하는 수면파 및 내부파의 파고가 감소하는 현상을 알 수 있었으며, 이것은 상 하층의 밀도차이에 기인한 전파속도 차이로 인하여 계면에서 강한 와도가 발생하기 때문으로 확인되었다. 또한 밀도성층의 밀도차이가 증가할수록, 상 하층의 수심비가 증가할수록(상층의 수심이 깊어질수록) 와도가 강하게 발생하여 수면파 및 내부파의 파고감쇠를 심화시키는 것을 확인할 수 있었다.

시공간적 분석을 통한 차로간 충격량 전파모형 개발 (Development of Impulse Propagation Model between Lanes through Temporal-Spatial Analysis)

  • 김상구;류주현
    • 대한교통학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.123-137
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    • 2011
  • 지금까지 교통류의 전파현상은 밀도와 교통량의 변화에 따른 충격파 이론을 사용하여 설명되어져 왔으나 서로 다른 차로간 교통류 전파와 같은 이질적인 교통류를 해석하기위해 적용하기에는 한계가 있다. 따라서, 본 연구는 고속 도로의 항공사진자료를 분석함으로써 합류부 구간과 엇갈림 구간, 기본구간의 교통류 전파특성을 시공간적으로 분석하고 차로간 교통류 전파해석을 위한 충격량 전파모형을 개발하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서는 기존에 사용하던 충격파 속도라는 척도를 이용하여 교통류 전파특성을 분석하고자 하였으나 전파특성에 대한 분명한 특징을 찾기가 어려웠고, 이러한 이유로 충격량이라는 새로운 척도를 개발하여 개발된 척도로 교통류 상태를 해석하고 적용하여 각 분석구간의 충격량 특성을 분석할 수 있었다. 분석된 3개 구간은 충격량의 특성이 공통적으로 발생하여 교통류 전파시 의미있는 임계치를 도출하였고, 차로간의 상호관계를 설명할 수 있는 요인을 파악하고 분석구간과 차로에 따라 다중회귀분석을 수행하여 충격량을 결정하는 차로간 충격량 전파모형을 개발하였다.