The Effects of Material Attenuation on Acoustic Resonance Scattering from Cylindrical Tubes

초음파 감쇠가 원형관의 공명 산란에 미치는 영향

Sound scattering by cylindrical tubes submerged in water is numerically analyzed with material attenuation considered. Complex wave numbers is introduced to see the effects of material attenuation on resonance scattering Backscattering pressures from the shells immersed in water are calculated for air-filled aluminium and acryl tubes. In order to investigate the resonance characteristics in detail, numerical analysis program has been completed which enables us to evaluate the effects of material attenuation. The testing of the program by comparison with previous results is reported and calculation results are compared and discussed for both aluminium and acryl tubes with material attenuation considered. The resonance peak and width is strongly affected by attenuation and this becomes severe as the peak is sharp and narrow and $k_{1{\alpha}}$ is high.

재회의 초음파 감쇠가 유체속의 원형관으로부터의 공명 산란 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위하여, 실수 파수 대신에 복소수의 허수부가 초음파 감쇠를 나타내는 복소수 파수(complex wave numbers)를 도입하였다. 유체가 들어있는 원형관에 대해 재료의 감쇠를 고려했을 때, 연속 평면파에 의한 물속에서의 공명 산란 특성을 분석하는 수치 해석 프로그램을 완성하였다. 프로그램의 타당성을 검증하기 위하여 감쇠를 무시한 경우의 수치 해석 결과를 기 보고된 수치 해석 결과와 비교하였다. 알루미늄 및 아크릴 원형관의 감쇠가 이들 원형관의 산란 특성에 미치는 영향을 해석한 결과, 공명피크의 폭이 좁고 예리할수록, 또한 $k_{1{\alpha}}$가 클수록 감쇠의 영향이 뚜렷하였다. 원형관의 공명 산란 특성이 초음파 감쇠에 크게 좌우되었다.