• Title/Summary/Keyword: 선형파 이론

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High-order harmonics generated in different phase matching conditions (위상정합 조건에 따른 고차조화파 발생)

  • 이동근;신현준;김정훈;김형택;차용호;남창희
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2000.08a
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    • pp.240-241
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    • 2000
  • 최근에 개발된 강력한 레이저는 원자가 tunneling 이온화 될 수 있는 충분한 세기를 가지고 있다$^{(1)}$ . Tunneling 이온화 된 전자는 원자의 Coulomb 퍼텐셜 보다 레이저 장에 의한 영향이 훨씬 크므로 기존의 perturbation 이론으로는 이들간의 상호작용을 설명하기에 부족하였다. 뿐만 아니라 이온화된 전자가 레이저 장의 방향이 바뀜에 따라 재결합함으로써 발생되는 고차조화파는 기존의 perturbation 이론으로는 설명될 수 없는 발생효율이 차수에 상관없이 거의 일정한 평탄영역을 가지고 있음이 실험적으로 관측되었다$^{(2)}$ . 강력한 레이저 장과 원자들과의 상호작용에 의해서 생성된 고차조화파는 기존의 비선형 현상으로 설명되어지는 이차 조화파나 삼차 조화파와 같이 레이저의 간섭성을 그대로 물려 받으므로 극자외선 영역의 간섭광원으로써 이의 활용가치가 높을 것으로 보고 있다. 현재에는 기존의 엑스선 레이저로 가능했던 고밀도 플라즈마 밀도 측정등과 같이 극자외선 간섭광이 필요로 하는 연구등에 활용 되어지고 있다. 뿐만 아니라 고차조화파는 효율이 거의 일정한 넓은 파장 영역인 평탄 영역을 가지므로 이의 넓은 파장 영역을 이용하면 아토초 수준의 짧은 극자외선 광원을 만들 수 있을 것으로 이론적으로 예견되어 지고 있다$^{(3)}$ . (중략)

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Wave Scattering by a Semi-infinite Breakwater or a Breakwater Gap with Partially Reflective Front and Fully Reflective Back (부분반사 전면 및 완전반사 후면을 갖는 반무한 방파제 또는 방파제 개구부에 의한 파의 산란)

  • Suh, Kyung-Duck;Kim, Han-Na
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.19 no.3
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    • pp.183-193
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    • 2007
  • Analytic solutions are derived for wave scattering by a semi-infinite breakwater or a breakwater gap with partially reflective front and fully reflective back. The water depth is constant and a regular wave train is normally incident to the breakwater. Wave scattering is studied based on the linear potential wave theory. The governing equation is transformed into ordinary differential equation by using the method of variation of parameters and coordinate transformation. Comparison with finite element numerical solution shows that the analytic solution obtained in this paper gives quite good results. Using the analytic solution, the tranquility of harbor entrance is investigated by changing the reflection coefficient at the breakwater.

Development of Analytical Solutions on Velocities of Regular Waves Generated by Bottom Wave Makers in a Flume (바닥 조파장치가 설치된 수로에서 규칙파의 유속장에 관한 해석해 개발)

  • Jung, Jae-Sang;Lee, Changhoon
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.34 no.3
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    • pp.58-71
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    • 2022
  • Analytical solutions for two-dimensional velocities of regular waves generated by bottom wave makers in a flume were derived in this study. Triangular and rectangular bottom wave makers were adopted. The velocity potential was derived based on the linear wave theory with the bottom moving boundary condition, kinematic and dynamic free surface boundary conditions. Then, analytical solutions of two-dimensional particle velocities were derived from the velocity potential. The velocity potential and two-dimensional particle velocities which were derived as complex integral equations were numerically calculated. The solutions showed physically valid results as velocities of regular waves generated by bottom wave makers in a flume.

An Analytical Study of Regular Waves Generated by Bottom Wave Makers in a 3-Dimensional Wave Basin (3차원 조파수조에서 바닥 조파장치에 의해 재현된 규칙파에 대한 해석적 연구)

  • Jung, Jae-Sang;Lee, Changhoon
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.34 no.4
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    • pp.93-99
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    • 2022
  • Analytical solutions for regular waves generated by bottom wave makers in a 3-dimensional wave basin were derived in this study. Bottom wave makers which have triangular, rectangular and combination of two shapes were adopted. The 3-dimensional velocity potential was derived based on the linear wave theory with the bottom moving boundary condition, kinematic and dynamic free surface boundary conditions in a wave basin. Then, analytical solutions of 3-dimensional particle velocities and free surface displacement were derived from the velocity potential. The solutions showed physically valid results for regular waves generated by bottom wave makers in a wave basin. The analytical solution for obliquely propagating wave generation from bottom wave maker which works like a snake was also derived. Numerical results of the solution agree well with theoretically predicted results.

Acoustic Nonlinearity of Narrow-Band Surface Wave Generated by Laser Beam with Line-Arrayed Slit Mask (선배열 슬릿마스크를 이용한 협대역 레이저 여기 표면파의 음향 비선형성)

  • Choi, Sung-Ho;Nam, Tae-Hyung;Lee, Tae-Hun;Kim, Chung-Seok;Jhang, Kyung-Young
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.12
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    • pp.1877-1883
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    • 2010
  • We examined the mechanism of generation of higher harmonics by theoretically analyzing the frequency characteristics of a narrow-band surface wave generated by a laser beam with line-arrayed slit masks. We experimentally analyzed the effects of slit opening width and laser intensity on the acoustic nonlinearity of aluminum 6061-T6 alloy by using single-slit and line-arrayed slit masks. The magnitude of the harmonic wave depended on the slit opening width. In our experiment, we generated a 1.75-MHz surface wave by using an arrayed slit with intervals of 1.67 mm. The magnitude of the second harmonic component decreased about by 80% when the slit opening width was increased from 0.5 mm to 1.0 mm. In addition, the relationship between the magnitudes of the fundamental and the second harmonic wave showed good linearity, which agreed well with the typical behavior of acoustic nonlinearity.

Three Phase Voltage Sag and Harmonics Compensator based on the Direct Filtering Algorithm (직접 필터링 알고리즘 기반의 3상 전압sag 및 고조파 전류 보상 시스템)

  • Kim, Jung-Kun;Lim, Young-Cheol;Jung, Young-Gook
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2002.11d
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    • pp.218-220
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    • 2002
  • 본 연구에서는 정상상태에서 고조파 전류와 순시전압 강하에 대한 보상성능이 우수한 3상 전압 Sag 및 고조파 전류 보상 시스템을 제안하고 있다. 제안된 시스템의 보상 알고리즘으로는 구현하기 쉽고 간단한 직접 필터링 알고리즘이 사용되고 있으며 하이브리드 직렬형 능동전력필터에 적용하였다. 제안된 알고리즘은 전원전압이 순간적으로 왜형과 sag가 발생되더라도 비선형 부하에 인가되는 전압은 일정한 정현파로 제어 가능하며 동시에 전원전류의 고조파와 기본파 무효전류도 보상 가능하다. 정상상태와 과도상태에서 전력전자전용 시뮬레이터인 PSIM에 의해 제안된 이론의 타당성을 입증하였다.

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Nonlinear Interaction of Second Order Stokes Waves and Two-Dimensional Submerged Moored Floating Structure (2차원잠수계류부체와 2차Stokes파와의 비선형간섭에 관한 연구)

  • Kim, D. S.
    • Journal of Korean Port Research
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    • v.10 no.1
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    • pp.37-51
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    • 1996
  • 2차의 섭동법과 경계요소법에 기초한 시간영역해석법은 불규칙파의 파동장에 있어서 파-구조물의 비선형간섭을 해석할 수 있는 해석법이지만. 파와 구조물의 운동이 정상상태에 도달하기까지 시간스텝으로 계산을 수행하여야 하므로 계산시간이 매우 길어지고, 각 성분파와 그에 의한 운동요소를 평가하는 것이 어렵다. 반면에 주파수영역해석법은 계산시간이 짧고, 각 성분요소들의 변화특성을 쉽게 판단할 수 있지만, 불규칙파동장으로의 적용이 현실적으로 어렵다는 단점을 가진다. 본 연구에서는 잠제 등에 대해서 전개되어 있는 주파수영역해석법을 임의형상의 부체 구조물에 대해 새롭게 수식의 전개를 수행하고, 압축공기주입 부체구조물에 적용하여 실험 및 이론해석결과로부터 그의 타당성을 확인한다. 이 때 압축공기의 거동은 Boyle법칙을 사용하여 평가한다.

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Design of the Ultrasonic Transducer for Nonlinear B/A parameter measurement (비선형 파라메타 B/A 측정용 초음파 트랜스듀서의 제안)

  • Kim Joung-Ho;Go Young-In;Kim Moo-Joon;Ha Kang-Lyeol;Kim Chun-Duck
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • spring
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    • pp.411-414
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    • 2000
  • 음의 비선형 전파가 일어나기 쉬운 정도를 나타내는 파라메타로서 기본파 진폭과 제2고조파 진폭의 비로써 매질의 물리적 성질에만 관계하는 파라메타 B/A가 있다(1)(2). 종래 B/A파라메타 측정은 대부분 광대역의 초음파 트랜스듀서 혹은 공진 주파수가 다른 복수의 트랜스듀서를 이용하여 왔다(3). 본 연구에서는 협대역의 단일 트랜스듀서를 이용하여 B/A파라메타를 효율적으로 측정 할 수 있는 전용 초음파 트랜스듀서를 제안하였다. 그 방법으로 특성이 동일한 두 장의 압전체를 적층시키고, 그 중 한 장의 압전체에 전기적인 용량을 접속하여 기본 공진 모드 및 기본 공진 모드의 두 배의 주파수에 해당되는 조화파 모드를 발생시킬 수 있도록 하였다 이것을 시험 제작하여 그 특성을 이론 및 실험적으로 해석한 결과 음향 매질의 비선형 파라메타인 B/A의 측정에 적용 가능함을 확인하였다.

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Numerical Analysis of Nonlinear Effect of Wave on Refraction and Diffraction (파의 굴절 및 회절에 미치는 비선형 효과에 대한 수치해석)

  • 이정규;이종인
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.2 no.1
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    • pp.51-57
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    • 1990
  • Based on second-order Stokes wave and parabolic approximation, a refraction-diffraction model for linear and nonlinear waves is developed. With the assumption that the water depth is slowly varying, the model equation describes the forward scattered wavefield. The parabolic approximation equations account for the combined effects of refraction and diffraction, while the influences of bottom friction, current and wind have been neglected. The model is tested against laboratory experiments for the case of submerged circular shoal, when both refraction and diffraction are equally significant. Based on Boussinesq equations, the parabolic approximation eq. is applied to the propagation of shallow water waves. In the case without currents, the forward diffraction of Cnoidal waves by a straight breakwater is studied numerically. The formation of stem waves along the breakwater and the relation between the stem waves and the incident wave characteristics are discussed. Numerical experiments are carried out using different bottom slopes and different angles of incidence.

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Analysis on the Pitch Response Spectra of a Catamaran with Bulb (벌브를 가진 쌍동형 선박의 종동요 응답 스펙트럼 분석)

  • Seo, Kwang-Cheol;Lee, Chang-Woo;Atlar, Mehmt;Lee, Gyoung-Woo;Gim, Ok-Sok
    • Journal of Navigation and Port Research
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    • v.37 no.5
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    • pp.481-486
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    • 2013
  • In this study, a commercial seakeeping program Seakeeper, integrated into Maxsurf, which is based on the linear strip theory was employed to compare the effect of bulbous bow (with/without) on motion response characteristics in a 18-meter catamaran. The seakeeping analyses were conducted at several Beaufort wind conditions such as scale No. 3 ($\bar{T}=2.98s$, $H_{1/3}$ =0.6m), No. 4 ($\bar{T}=3.85s$, $H_{1/3}$ =1m) and No. 5 ($\bar{T}=5.44$, $H_{1/3}$ =2m) based on ITTC wave spectrum. Pitch motion response spectrum was calculated at Head sea, Head & bow sea and Beam sea as encounter angles. Hull form of a catamaran with bulb showed the maximum 20% decrease of pitch motion response as compared to that of hull form without bulb.