• 제목/요약/키워드: Boundary scattering

검색결과 241건 처리시간 0.024초

임피던스 경계면 조건을 적용한 유전체의 산란 특성 분석 (Analysis of the Scattering Property of Dielectric Scatterer with Impedance Boundary Condition)

  • 황지환;박신명;오이석
    • 한국전자파학회논문지
    • /
    • 제25권10호
    • /
    • pp.1087-1094
    • /
    • 2014
  • 본 연구에서는 유전체의 산란 특성 분석을 위해 이용되는 CFIE(Combined Field Integral Equation) 모멘트법의 계산효율을 높이기 위해 임피던스 경계면 조건을 적용시킨 수치해석 기법과 그 적용 범위에 대한 분석결과를 제시한다. 임피던스 경계면의 적용은 유전체의 등가 표면 전류(Js)와 등가 표면 자류(Ms)를 하나의 전류 또는 자류 성분으로 표현할 수 있으며, 임피던스 경계면 조건을 적용해 계산효율을 높인 수치해석 기법의 정확도는 기존의 CFIE 모멘트법과 이론값(Mie-series 해법, Small Perturbation 산란모델)을 이용하여 비교/분석하였다. 임피던스 경계면 조건을 적용한 수치해석 기법의 적용 범위 상대유전율 허수부 12 이상에서 1 dB 이내의 계산 편차를 확인하였다.

혼합 체적-경계 적분방정식법을 이용한 탄성해석 방법 개발 (Development of an Elastic Analysis Technique Using the Mixed Volume and Boundary Integral Equation Method)

  • 이정기;허강일;진원재
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제26권4호
    • /
    • pp.775-786
    • /
    • 2002
  • A Mixed Volume and Boundary Integral Equation Method is applied for the effective analysis of elastic wave scattering problems and plane elastostatic problems in unbounded solids containing general anisotropic inclusions and voids or isotropic inclusions. It should be noted that this newly developed numerical method does not require the Green's function for anisotropic inclusions to solve this class of problems since only Green's function for the unbounded isotropic matrix is involved in their formulation for the analysis. This new method can also be applied to general two-dimensional elastodynamic and elastostatic problems with arbitrary shapes and number of anisotropic inclusions and voids or isotropic inclusions. In the formulation of this method, the continuity condition at each interface is automatically satisfied, and in contrast to finite element methods, where the full domain needs to be discretized, this method requires discretization of the inclusions only. Finally, this method takes full advantage of the pre- and post-processing capabilities developed in FEM and BIEM. Through the analysis of plane elastostatic problems in unbounded isotropic matrix with orthotropic inclusions and voids or isotropic inclusions, and the analysis of plane wave scattering problems in unbounded isotropic matrix with isotropic inclusions and voids, it will be established that this new method is very accurate and effective for solving plane wave scattering problems and plane elastic problems in unbounded solids containing general anisotropic inclusions and voids/cracks or isotropic inclusions.

유한 고체내 탄성동역학 문제의 모델링 (Modeling of Elastodynamic Problems in Finite Solid Media)

  • 조윤호
    • 비파괴검사학회지
    • /
    • 제20권2호
    • /
    • pp.138-149
    • /
    • 2000
  • 본 논문에서는 유한 고체내 초음파 전파 및 산란 현상의 해석을 위한 다양한 경계요소 모델링 기법이 제시되었다. 박판 재료내 유도초음파 전파에 대한 모드해석을 위해 비균질 적충 박판 구조물에 대한 탄성동역학 경계치 문제가 설정되었으며 이에 대한 수치해로부터 유도초음파의 전파특성을 나타내는 분산곡선이 얻어졌다. 파동 산란시 발생되는 기하학적 복잡성과 모드변환 문제를 수치적으로 모델링하기 위해 탄성 동역학 경계요소법을 적용하였고 이를 박판내 유도초음파의 이론적 직교 모드의 중첩해와 결합시킨 혼합형 경계요소법으로 확장하여 유한 고체내 다중 모드변환의 효율적 모델링법이 제안되었다. 주파수 영역의 수치해로부터 시간 의존 문제의 파동신호 예측을 위해 역 푸리에(Fourier) 변환을 통한 시간 영역 파동산란 신호가 얻어졌다. 이와 함께 실제 초음파 탐상조건에 보다 가까운 파동산란 문제의 모델링을 위해 3차원 경계요소법을 소개하고, 개발중인 3차원 경계요소 프로그램을 이용하여 유한 직경을 갖는 봉재내의 파동 전파를 수치적으로 해석하여 해석해와 비교 검증하였다. 본 논문에서 제시된 탄성파동 모델링 기법은 정량적 비파괴 평가법을 확립하는데 다양하게 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

  • PDF

축과 수직방향으로 진동하는 유전체원주에 의한 평면파의 산란 (Electromagnetic Scattering by a Dielectric Column Oscillating in the Perpendicular Direction to its Axis)

  • 구연건;김두근
    • 한국통신학회논문지
    • /
    • 제9권3호
    • /
    • pp.113-119
    • /
    • 1984
  • 誘電體圓柱가 축에 수직한 방향으로 正弦的으로 振動할 때 이에 의한 電磁波의 散亂을 고찰하였다. 순간적인 振動速度와 같은 等速度가 있다고 가정하고 그 순간은 特殊相對性理論에 기초하여 散亂界를 구하고 이를 한 振動週期에 확대 적용하였다. 平均散亂電力의 角度分布와 散亂斷面績, 레이다斷面績의 평균을 平面波의 入射角, 振動振幅과 振動角速度로 표시되는 순간진동속도의 최대치를 변수로 하여 변화상태를 규명하였다. 冷플라즈마의 圓柱가 진동하는 경우도 검토하였다.

  • PDF

도파관내의 파동산란 해석에 있어서 Helmholtz방정식의 정적 한계에 관한 연구 (On the Static Limit of Helmholtz Equation for the Wave Scattering in a Waveguide)

  • Jung, Hyun-Kyo;Park, Kyung;Hahn, Song-Yop
    • 대한전기학회논문지
    • /
    • 제41권1호
    • /
    • pp.89-94
    • /
    • 1992
  • In this paper, the static limit of Helmholtz equation is discussed for the analysis of wave scattering in a wave scattering in a waveguide. Boundary integral equation method is used to formulato the scattering process in the exterior of the scatterer and finite element method in the interior of the scatterer. And hybrid ray-mode method is used to provide the Green's function in the waveguide. The proposed algorithm is applied algarithm is applied to a sample problem with arbitrary scatterer in a waveguide. The results are compared with those of static analysis.

천해 고주파 잔향음 예측모델 (Shallow Water High-frequency Reverberation Model)

  • 최지웅;윤관섭;나정열;박정수;나영남
    • 한국음향학회지
    • /
    • 제21권8호
    • /
    • pp.671-678
    • /
    • 2002
  • 천해에서 적용 가능한 고주파 단상태 잔향음 모델 (HYREV: HanYang Univ. REVerberation model)을 개발하였다. 천해의 잔향음은 해수면, 해저면의 산란특성에 의해 영향을 크게 받기 때문에 경계면 산란의 정확한 산출이 가능한 잔향음 모델 개발이 필요하다. 본 모델에서는 고유음선 (eigenray) 계산을 통하여 음원과 산란체까지의 도달시간과 전달손실을 계산하였으며 경계면 산란 예측은 복합 거칠기 (composite roughness) 모델을 이용하였다. 모델의 검증을 위하여 GSM (generic sonar model) 잔향음 모의 신호 및 실측 잔향음 신호와 비교하였으며 비교 결과 GSM보다 HYREV 모델이 천해 잔향음 예측에 적합함을 확인할 수 있었다.

접지된 유전체층 위에 변하는 저항율을 갖는 저항띠 격자구조에서의 전자파산란 해석 -한쪽 모서리에서 0이고 다른쪽 모서리로 가면서 무한대로 변하는 경우- (Analysis of the Electromagnetic Scattering by a Resistive Strip Grating Tapered Resistivity On a Grounded Dielectric Plane -from Zeores at One Edge to Infinite at the Other Edge-)

  • 윤의중
    • 정보학연구
    • /
    • 제8권2호
    • /
    • pp.77-84
    • /
    • 2005
  • In this paper, electromagnetic scattering problems by a resistive strip grating with tapered resistivity on a grounded dielectric plane according to strip width and spacing, relative permittivity and thickness of dielectric layers, and incident angles of a electric wave are analyzed by applying the Fourier-Galerkin Moment Method known as a numerical procedure. The boundary conditions are applied to obtain the unknown field coefficients and the resistive boundary condition is used for the relationship between the tangential electric field and the electric current density on the strip. The resistivity of resistive strips in this paper varies from zeroes at one edge to infinite at the other edge, then the induced surface current density on the resistive strip is expanded in a series of Jacobi polynomials of the order ${\alpha}=0.2,\;{\beta}=-0.2$ as a orthogonal polynomials. The numerical results of the geometrically normalized reflected power in this paper are compared with those for the existing perfectly conducting strip. The numerical results of the normalized reflected power for conductive strips case with zero resistivity in this paper show in good agreement with those of existing papers.

  • PDF

접지된 2중 유전체층 사이의 저항띠 격자에 대해 FGMM과 PMM을 적용한 TM 산란 해 (Solution of TM Scattering Applying FGMM and PMM for Resistive Strip Grating Between a Grounded Double Dielectric Layer)

  • 윤의중
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
    • /
    • 제23권3호
    • /
    • pp.77-82
    • /
    • 2023
  • 본 논문에서는 접지된 2중 유전체층 사이의 저항띠 격자구조에 의한 TM(tranverse magnetic) 전자파 산란문제를 전자파 수치해석방법으로 알려진 FGMM(fourier galerkin moment method)과 PMM(point matching method)을 이용하여 해석하였다. 경계조건들은 미지의 계수를 구하기 위하여 이용하였으며, 저항띠의 해석을 위해 저항경계조건을 적용하였다. 전반적으로 저항율이 작으면 저항띠에 유도되는 전류밀도의 크기가 증가하였고, 반사전력도 증가하였다. 또한, 유전체층의 두께와 비유전율의 값이 증가하면 전반적으로 반사전력은 증가하였다. 본 논문의 제안된 구조에 대해 FGMM과 PMM의 수치해석 방법을 적용한 수치결과들은 매우 잘 일치하였다.

Angular Effect of Virtual Vertices Inserted to Treat The Boundary Edges on an Infinite Conducting Surface

  • Hwang, Ji-Hwan;Kweon, Soon-Koo;Oh, Yisok
    • Journal of electromagnetic engineering and science
    • /
    • 제13권1호
    • /
    • pp.16-21
    • /
    • 2013
  • This study presents the angular effects of virtual vertices inserted for effective treatment of the boundary edge laid on an infinite conducting surface in a half-space scattering problem. We investigated the angular effects of virtual vertices by first computing the radar cross section (RCS) of a specific scatterer; i.e., a tilted conducting plate in contact with the ground surface, by inserting the virtual vertex in half-space. Here, the electric field integral equation is used to solve this problem with various virtual vertex angles (${\theta}_{\nu}$) and conducting plate inclination angles (${\theta}_r$) ranging from $0^{\circ}$ to $180^{\circ}$. The effects of the angles ${\theta}_{\nu}$ and ${\theta}_r$ on the RCS computation are clearly shown with numerical results with and without the virtual vertices in free- and half-spaces.

다층고조를 갖는 원형 실린더에 의한 전자파 산란 : OSRC 방법 (Electromagnetic Wave Scattering from Multilayered Circular Cylinder : OSRC Approach)

  • 이화춘;이대형;최병하
    • 전자공학회논문지A
    • /
    • 제32A권3호
    • /
    • pp.38-44
    • /
    • 1995
  • The scattered electric field from a multilayered circular dielectric cylinder is caculated. Approximate boundary condition used in on-surface radiation boundary condition(OSRC) method has been applied to all the boundary surface of N-layered dielectric cylinder. It was assumed that scattered electric field at inner boundary surface in one region transmitted to the adjacent region at outer boundary surface. In the whole region, the unknown coefficients of electric field are acquired by the given incident electric field with ease. Electric field distribution at each boundary surface and the scattered electric field in free space are taken with the calculated unknown coefficients. the results obtainted were compared with those results that were used by regular surface boundary condition.

  • PDF