• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.38-44
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• 2010

본 논문에서는 고차모드 시간영역 유한차분법(FDTD)을 이용하여 원통형 메타물질 Slab의 주파수 영역 특성을 정확하게 구하는 방법을 연구하였다. 메타물질의 해석방법에는 분산매질 FDTD방정식이 가장 광범위하게 사용되는데 주파수 분산특성을 갖는 유전율과 투자율 모델을 가정하기 때문에, 주파수 응답특성을 구하기 위해서는 주파수 영역에서 차분방정 식을 전개해야 한다. 본 논문에서는 고차모드 FDTD 방법을 유도하여 기존의 분산매질 FDTD 방법과 비교하여 유전체물질에서는 동일한 결과를 얻을 수 있지만 메타물질 해석에서는 오차가 발생을 한다는 것을 확인하였다. 원통형 메타물질 Slab을 해석하기 위해서 고차모드 FDTD 방법을 이용하면 계산오차를 줄일 수 있고 정확한 주파수 특성을 얻을 수 있다. 본 논문에서 제안한 방법을 사용하면 메타물질을 이용한 다양한 회로구조에 대하여 정 확한 주파수 특성을 얻을 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.287-292
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• 2021

본 논문에서는 CAD 시스템에서 사용하는 NURBS 기저함수를 사용하는 아이소-지오메트릭 해석(Isogeometric analysis) 방법과 기하학적으로 엄밀한 빔 모델링(geometrically exact beam model)을 활용하여 회전과 병진 운동이 결합된 새로운 형태의 메타물질(metamaterial)에 대한 해석을 진행하였다. 이차원 셀 구조는 자유형상변환(Free-form deformation) 법과 적절한 내삽법(Interpolation)을 통해 원통 위에 입혀졌다. 원통의 치수와 셀 개수가 비틀림 각도에 미치는 영향이 매개변수 연구(parametric study)를 통해 확인되었다. 비틀림과 병진 운동이 결합된 구조의 메커니즘에 대해 수치 예제를 통해 알아보았다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.875-880
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• 2011

본 논문에서는 기존의 인덕터와 커패시터 소자만을 이용하여 2D cloaking 회로의 단일 셀을 설계했을 경우의 단점을 보완하기 위하여 2D 전송선 구조를 이용한 cloaking 회로를 설계하고 분석하였다. 2D 전송선 구조를 이용할 경우, 단일 셀의 크기와 필요한 소자의 값을 사용 가능한 범위 안에서 조절할 수 있다는 장점이 있다. 이에 필요한 모든 설계식을 유도하였다. 자유 공간에 완전 도체로 이루어진 원통형 산란체를 상정하고, 이에 대한 cloaking 회로를 유도된 설계식을 이용하여 설계하고 이에 대한 cloaking 효과를 우선 회로 시뮬레이터인 ADS를 이용하여 살펴보았다. 제시된 시뮬레이션 제원에서 cloaking medium 효과는 10.5 dB 이득으로 나타났다.

• Steel and Composite Structures
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• 제43권2호
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• pp.241-256
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• 2022

In this article, an analytical procedure is presented for static analysis of composite cylinders with the geometrically nonlinear behavior, and non-uniform thickness profiles under different loading conditions by considering moderately large deformation. The composite cylinder includes two inner and outer isotropic layers and one honeycomb core layer with adjustable Poisson's ratio. The Mirsky-Herman theory in conjunction with the von-Karman nonlinear theory is employed to extract the governing equations which are a system of nonlinear differential equations with variable coefficients. The governing equations are solved analytically using the matched asymptotic expansion (MAE) method of the perturbation technique and the effects of moderately large deformations are studied. The presented method obtains the results with fast convergence and high accuracy even in the regions near the boundaries. Highlights: • An analytical procedure based on the matched asymptotic expansion method is proposed for the static nonlinear analysis of composite cylindrical shells with a honeycomb core layer and non-uniform thickness. • The effect of moderately large deformation has been considered in the kinematic relations by assuming the nonlinear von Karman theory. • By conducting a parametric study, the effect of the honeycomb structure on the results is studied. • By adjusting the Poisson ratio, the effect of auxetic behavior on the nonlinear results is investigated.