• 한국전자파학회논문지
• /
• 제21권7호
• /
• pp.805-814
• /
• 2010

기존 Crank-Nicolson FDTD 기법(CN FDTD 기법)의 비등방성 분산 특성을 개선하기 위한 CN ID-FDTD 기법을 제안하였다. 제안한 CN ID-FDTD 기법은 공간 미분 연산을 위해 기존 CN FDTD 기법의 centered 유한 차분식 (Finite Difference equation: FD 연산식)이 아닌 isotropic-dispersion 유한 차분식(ID-FD 연산식)$^{[1],[2]}$을 이용한다. 본 논문에서는 손실 매질에 대한 CN ID-FDTD 기법의 분산 관계식을 유도하였고, 이 분산 관계식을 이용해 ID-FD 연산식에서 분산 오차(dispersion error)를 줄이는 가중치(weighting factor)와 보정값(scaling factor)을 제시하였다. 그리고 해석 결과의 정확성 비교를 통해 CN ID-FDTD 기법에서는 기존 CN FDTD 기법의 단점이었던 비등방성 분산 오차가 확연하게 감소하는 것을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.407-415
• /
• 2011

본 논문에서는 등방성(isotropic) 특성과 작은 분산 오차(low dispersion error)를 갖는 3차원 등방성 시간 영역 유한 차분법(ID-FDTD: Isotropic Dispersion Finite Difference Time Domain) 방법의 stability condition과 광대역 해석 특성에 대해 논의하였다. 3차원 ID-FDTD 방법은 기존의 Yee FDTD 방법의 비등방성 특성과 큰 분산 오차를 개선하기 위해 제안되었다. 기존 연구에서는 3차원 ID-FDTD 방법의 stability condition을 수치적으로 계산하였지만, 이에 대한 검증이 충분히 이뤄지지 않은 상태이다. 이에 본 논문에서는 단일 주파수와 광대역 주파수 신호를 입력원으로 한 모의 실험 환경에서 3차원 ID-FDTD 방법의 stability condition 검증을 수행하였다. 또한 광대역 특성에 대해 3차원 ID-FDTD 방법과 유사한 알고리즘들을 비교 분석해 해보았고, 마지막으로 3D ID-FDTD을 적용하여 대형 크기 구 모델에 대해 radar cross section(RCS) 해석을 수행함으로써, 실질적 해석을 통한 알고리즘 검증 및 분석을 마무리 하였다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
• /
• 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
• /
• pp.183-186
• /
• 2005

A two dimensional (2-D) finite-difference time-domain (FDTD) method based on a novel finite difference scheme is developed to eliminate the numerical dispersion errors. In this paper, numerical dispersion and stability analysis of the new scheme are given, which show that the proposed method is nearly dispersionless, and stable for a larger time step than the standard FDTD method.

• Journal of electromagnetic engineering and science
• /
• 제8권4호
• /
• pp.139-143
• /
• 2008

In this paper, a new scheme to calculate the weighting factor of the 2-D isotropic-dispersion finite difference time domain(ID-FDTD) is proposed. The weighting factor in [1] was formulated in free space, so that it may not be optimal in dielectric media. Therefore, the weighting factor was reformulated by considering the material properties and using the least mean square method. As a result, a minimum numerical dispersion error for any dielectric media is guaranteed.

• 소음진동
• /
• 제7권3호
• /
• pp.449-455
• /
• 1997

A theoretical study is presented for the prediction of the scattering of obliquely incident plane acoustic wave by transversely isotropic cylindrical shells immersed in water. In dorder to illustrate the vailidity of the theory backscattering form functions are compared with the existing results for degenerated problems: the catterings by isotropic shell and transversely isotropic solid cylinder. The unidirectional fiber reinforced boron-aluminum composites are selected as a model of transversely isotropic materials having potential applications in practice. From the resonant scattering analysis of the partial backscattering form functions, the dispersion curves for fluid-borne Stoneley wave, guided wave along the shell, and the lowest three Lamb type waves can be found. The Lamb type dispersions are compared with those of the flat plate. The variation of anisotropy significantly affects the properties of circumferential waves. From these results, it can be possible to identify parametrically the material properties of anisotropic cylindrical targets.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제30권6호
• /
• pp.548-557
• /
• 2010

An ultrasonic resonance scattering spectroscopy technique is developed and applied for reconstructing elastic constants of a transversely isotropic cylindrical component. Immersion ultrasonic measurements are performed on tube samples made from a boron/aluminum composite material to obtain resonance frequencies and dispersion curves of different guided wave modes propagating in the tube. Theoretical analysis on the acoustic resonance scattering from a transversely isotropic cylindrical tube is also performed, from which complete backscattering and resonance scattering spectra and theoretical dispersion curves are calculated. A sensitive change of the dispersion curves to the elastic properties of the composite tube is observed for both normal and oblique incidences; this is exploited for a systematic evaluation of damage and elastic constants of the composite tube samples. The elastic constants of two boron/aluminum composite tube samples manufactured under different conditions are reconstructed through an optimization procedure in which the residual between the experimental and theoretical phase velocities (dispersion curves) is minimized.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제18권6호
• /
• pp.664-673
• /
• 2007

본 논문에서는 참고문헌 [1], [2]에서 무손실 매질을 가정하고 보고하였던 ID-FDTD 기법을, 손실 매질로 확장시켜 정리하였다. 확장된 내용으로는 기법의 안정도 분석(stability analysis), 손실 매질에 대한 ID-FDTD 기법의 분산 관계(dispersion relation), 무손실 손실 매질 모두에 적용할 수 있는 보정치를 수식 등 크게 세 가지이다. 이러한 분석 결과 ID-FDTD 기법은 참고문헌 [3]의 standard 기법보다 큰 시간 증분에서도 안정성을 유지하면서도 적은 분산 오차(dispersion error)를 가지는 것을 확인할 수 있었다. 이는 두 가지 경우의 전자기파 산란 문제를 계산함으로써 검증하였다.

• Interaction and multiscale mechanics
• /
• 제6권1호
• /
• pp.1-14
• /
• 2013

The aim of this paper is to study the propagation of torsional surface waves in non-homogeneous isotropic layer of finite thickness placed over a homogeneous viscoelastic half-space, when both density and rigidity of the non-homogeneous medium are assumed to vary exponentially with depth. The frequency equations are obtained by using simple method of separation of variables. Further, it is seen that when viscoelastic parameter and non-homogeneity parameter is neglected, the dispersion equation gives the dispersion equations of Love waves in homogeneous, elastic and isotropic layer placed over homogeneous viscoelastic medium. The problem has been solved numerically and the effects of various inhomogeneities of the medium on torsional waves have been illustrated graphically.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제9권2호
• /
• pp.305-320
• /
• 2015

The present paper is devoted to study SH-wave propagation in heterogeneous layer laying over an inhomogeneous isotropic elastic half-space. The dispersion relation for propagation of said waves is derived with Green's function method and Fourier transform. As a special case when the upper layer and lower half-space are homogeneous, our derived equation is in agreement with the general equation of Love wave. Numerically, it is observed that the velocity of SH-wave increases with the increase of inhomogeneity parameter.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.165-170
• /
• 2006

본 논문에서는 시간 영역 유한 차분법에 있어 비등방성 분산 특성을 보이는, 기존의 Yee 기법을 개선하기 위해 2차원의 새로운 유한 차분식을 제안하였다. 이 기법은 6개 지점의 샘플링을 통해 공간에 대한 편미분식을 근사화하게 된다. 제안하는 기법의 분산 특성을 보기 위해 분산 관계식을 구하였고 그 관계식에서 수치적 전파 상수를 계산하여 제안하는 기법의 분산 특성이 등방성임을 확인하였다. 또한 기존 기법들에 비해 보다 큰 시간 증분의 모의 실험환경에서 안정함을 수학적으로 확인할 수 있었다.