• 제목/요약/키워드: Dispersive wave

검색결과 132건 처리시간 0.021초

라게르 함수를 이용한 일반적인 분산 매질의 시간 영역 해석 (Transient Analysis of General Dispersive Media Using Laguerre Functions)

  • 이창화;권우현;정백호
    • 한국전자파학회논문지
    • /
    • 제22권10호
    • /
    • pp.1005-1011
    • /
    • 2011
  • 본 논문에서는 일반적인 분산 매질의 전자기 과도 응답을 해석하기 위하여 헬름홀츠 방정식에 근거한 MODFDM(Marching-on-in-Degree Finite Difference Method) 기법을 제안한다. 라게르 함수의 특성을 이용하여 시간에 대한 미분항과 상승 적분(convolution integral)의 근사를 해석적으로 처리하였다. 본 기법의 기본적인 독창성은 전장과 전속 밀도, 유전율 등을 모두 라게르 함수로 전개한 다음, 갤러킨 시험 과정을 적용하여 시간 변수를 완전히 제거하였을 뿐만 아니라, 기존의 FDTD(Finite Difference Time-Domain) 방법과 달리 최종 계산식에 공간적인 유한 차분만을 적용하는데 있다. 일반적인 분산 매질의 해석에 적용 가능함을 보이기 위하여 대표적인 드바이, 드루드 및 로렌츠 분산 매질에 대한 전자기 과도 응답을 수치예로 보인다.

하모닉 웨이브릿 변환을 이용한 표면파 시험을 위한 향상된 데이터 해석기법의 개발 (Development of Advanced Data Analysis Method Using Harmonic Wavelet Transform for Surface Wave Method)

  • 박형춘;조성은
    • 한국지반공학회논문집
    • /
    • 제24권4호
    • /
    • pp.115-123
    • /
    • 2008
  • 지반과 같은 다층으로 구성된 시스템을 통과하여 전파되는 파의 분산특성은 표면파 지반조사에서 매우 중요한 요소이다. 이러한 표면파의 분산곡선(주파수위상속도 곡선)은 크로스 파워 스펙트럼에 의해 결정되는 위상 스펙트럼을 사용하여 쉽게 결정할 수 있다. 그러나 크로스 파워 스펙트럼에 의해 결정되는 분산곡선은 현장에 항상 존재하는 잡음에 의해 쉽게 손상되며, 손상된 분산곡선을 사용하는 경우 잘못된 조사 결과를 도출하기도 한다. 본 논문에서는 이러한 기존 방법의 문제점을 해결하고자 하모닉 웨이브릿 변환을 이용한 새로운 위상 스펙트럼 결정방법을 제안하고 이를 분산곡선을 결정에 적용하였다. 제안된 방법은 효과적으로 현장에 존재하는 배경잡음의 효과를 제거할 수 있다. 제안된 방법의 타당성을 검증하기 위하여, 지반을 모사한 다층구조에 대해 수치모의실험을 수행하였다. 수치모의실험을 통하여 제안된 방법이 심한 잡음조건하에서도 효과적으로 신뢰할 수 있는 위상 스펙트럼과 분산곡선을 결정할 수 있음을 볼 수 있었으며, 이를 통하여 제안된 방법의 타당성을 확인하였다.

SH-EMAT를 이용한 알루미늄 박판의 두께감육 평가 (Evaluation of Thickness Reduction in an Aluminum Sheet using SH-EMAT)

  • 김용권;박익근
    • Journal of Welding and Joining
    • /
    • 제28권2호
    • /
    • pp.74-78
    • /
    • 2010
  • In this paper, a non-contact method of evaluating the thickness reduction in an aluminum sheet caused by corrosion and friction using SH-EMAT (shear horizontal, electromagnetic acoustic transducer) is described. Since this method is based on the measurement of the time-of-flight and amplitude change of guided waves caused from the thickness reduction, it provides information on the thinning defects. Information was obtained on the changes of the various wave features, such as their time-of-flight and amplitude, and their correlations with the thickness reduction were investigated. The interesting features in the dispersive behavior of selected guided modes were used for the detection of thinning defects. The measurements of these features using SH waves were performed on aluminum specimens with regions thinned by 7.2% to 29.5% of the total thickness. It is shown that the time-of-flight measurement provides an estimation of the thickness reduction and length of the thinning defects.

Reconstruction of Dispersive Lamb Waves in Time Plates Using a Time Reversal Method

  • Jeong, Hyun-Jo
    • 비파괴검사학회지
    • /
    • 제28권1호
    • /
    • pp.59-63
    • /
    • 2008
  • Time reversal (TR) of nondispersive body waves has been used in many applications including ultrasonic NDE. However, the study of the TR method for Lamb waves on thin structures is not well established. In this paper, the full reconstruction of the input signal is investigated for dispersive Lamb waves by introducing a time reversal operator based on the Mindlin plate theory. A broadband and a narrowband input waveform are employed to reconstruct the $A_0$ mode of Lamb wave propagations. Due to the frequency dependence of the TR process of Lamb waves, different frequency components of the broadband excitation are scaled differently during the time reversal process and the original input signal cannot be fully restored. This is the primary reason for using a narrowband excitation to enhance the flaw detectability.

Highly-Dispersive Guided Modes of Two-Dimensional Photonic Crystal Waveguides

  • Kim, Guk-Hyun;Lee, Yong-Hee
    • Journal of the Optical Society of Korea
    • /
    • 제7권1호
    • /
    • pp.38-41
    • /
    • 2003
  • We present an analysis of highly-dispersive guided modes of two-dimensional photonic crystal waveguides. By the plane ave expansion method, band structures and mode profiles of two-dimensional photonic crystal waveguides are obtained. It is found that guided modes have very small group velocities and very large group velocity dispersions in the region near the f-point and in the region near the Brillouin zone edge. Especially, the group velocity dispersions are found to be millions of times larger than that of a conventional optical fiber. The contributions of the transverse resonance formed by two photonic band gap reflectors and the standing wave mode formed by periodic structures are discussed. We conclude that the highly-dispersive characteristics originate from the resonator-like aspect of the photonic crystal waveguide.

투수층의 흐름을 고려한 투수성 구조물의 파랑변형에 관한 수치적 해석 (A Numerical Study of Wave Transformation on a Permeable Structure Considering Porous Media Flow)

  • 김인철
    • 한국해양공학회지
    • /
    • 제20권6호
    • /
    • pp.35-40
    • /
    • 2006
  • In recent years, there's been strong demand for seawalls that havea gentle slope and permeability that serveswater affinity and disaster prevention from wave attack. The aim of this study is to examine wave transformation, including wave run-up that propagates on the coastal structures. A numerical model based on the weak nonlinear dispersive Boussinesq equation, together with the unsteady nonlinear Darcy law for fluid motion in permeable layer, is developed. The applicability of this numerical model is examined through Deguchi and Moriwaki's hydraulic model test on the permeable slopes. From this study, it is found that the proposed numerical model can predict wave transformation and run-up on the gentle slope with a permeable layer, but can't show accurate results for slopes steeper than about 1:10.

Wavelet 변환을 이용한 분산성 판파의 군속도와 음원 위치 결정 (Determination of the Group Velocity and Source Location of Dispersive Plate Waves using Wavelet Transform)

  • 장영수;정현조
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제24권4호
    • /
    • pp.1024-1031
    • /
    • 2000
  • The plate waves propagating in thin plates have dispersive nature showing the dependence of velocities on the frequency. Wavelet transform (WT) using Gabor function can be used to analyze the dispersive waves in the time-frequency domain, and then to find the arrival time of the waves propagating in the plate. Plate waves in the aluminum plate of 3 mm thickness were identified and generated by pencil lead breaks and the lowest order symmetric ($S_o$) and antisymmetric ($A_o$) modes were analyzed by the WT method. The measured group velocities agreed very well with theoretical predictions in the frequency range of 50-400 kHz. The pencil breaks were also used to simulate acoustic emission sources in the plate, and the source location algorithm using the wavelet transform of dispersive plate waves was found to give accurate results.

초기 재령 콘크리트의 모니터링을 위한 개선된 레일리파 속도 측정 기법 (Improved Rayleigh Wave Velocity Measurement Technique for Early-age Concrete Monitoring)

  • 신성우;윤정방;;송원준
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
    • /
    • pp.97-103
    • /
    • 2006
  • A modified one-sided measurement technique is proposed for Rayleigh wave (R-wave) velocity measurement in concrete. The scattering from heterogeneity may affect the waveforms of R-waves in concrete, which may make the R-waves dispersive. Conventional one-sided techniques do not consider the scattering dispersion of R-waves in concrete. In this study, the maximum energy arrival concept is adopted to determine the wave velocity by employing its continuous wavelet transform. Experimental study was performed to show the effectiveness of the proposed method. The present method is applied to monitor the strength development of early-age concrete. A series of experiments were performed on early-age concrete specimens with various curing conditions. Results reveal that the proposed method can be effectively used to measure the R-wave velocity in concrete structures and to monitor the strength development of early-age concrete.

  • PDF

이방성 복합재료에서 방향과 램파의 속도와의 관계 (The Relation between Lamb Wave Velocity and Direction in the Anisotropic materials)

  • 이상호
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
    • /
    • pp.559-562
    • /
    • 2010
  • 판재를 통과하며 진행하는 Lamb wave는 주파수와 두께에 따라 전파 속도가 다른 특성을 지니며 진행한다. 이러한 특성은 분산이라고 하며, 대칭과 비대칭 모드 2개의 특성을 갖는다. 특히, 복합재료에서는 방향에 따라 속도가 변화하는 특성을 갖는데, 본 논문에서는 복합재 판재에서 초음파 전파속도 실험과 이론값과 차이에 대해서 살펴 본다.

  • PDF

Edge Wave 고유파형의 비교 (Comparison of Edge Wave Normal Modes)

  • 서승남
    • 한국해안·해양공학회논문집
    • /
    • 제25권5호
    • /
    • pp.285-290
    • /
    • 2013
  • 선형과 천해 edge wave로 구분되는 이들의 거동을 더 잘 이해하기 위해 비교하였다. 본 연구에서는 변수분리법을 사용하여, Ursell (1952)이 해의 유도과정 없이 제시한, 선형 edge wave의 해를 얻었다. 천해 edge wave는 비록 천해방정식으로부터 유도되지만 분산특성을 갖는다. 완만한 해저경사의 경우, 천해 파형은 선형 파형과 거의 같게 되고 천해 파형은 다루기가 쉬운 장점이 있다. Gaussian 분포형태의 이동체에 의해 생성되는 edge wave를 계산하기 위해 천해 고유파형으로 전개한 해를 구성하였고, 이에 대한 결과를 제시하고 특성을 기술하였다.