물로 채워진 음향 펄스 튜브 내에는 가진 조건들에 따라 복잡한 형태의 음향 신호들이 형성될 수 있다. 이는 펄스 튜브를 이용해 저주파수 대역에서 평면파 반사계수를 측정하는 것을 어렵게 한다. 본 연구에서는 COMSOL Multiphysics를 이용하여 튜브 벽이 가진되는 경우 펄스 튜브 내에 평면파 뿐 아니라 비평면파 모우드의 복잡한 음장이 발생됨을 보였다. 모우드 분리 방법인 이차원 푸리에 필터링으로 입사 또는 반사하는 평면파 모우드만을 각각 분리할 수 있었다. 이에 시간 게이팅을 적용하므로 음향 시편의 평면파 반사계수를 보다 정확하게 결정할 수 있게 하였다.
The reflection coefficient of a material at oblique incidence is measured in a free field. The sound pressure distributions are measured at discrete points on two measurement lines and then decomposed into plane wave components by using spatial Fourier transform. The inciedent and reflected plane wave components are obtained from a set of "decomposition equations" of which uses the plane wave propagation theory. Numerical simulations and experiments have been performed to see the effect of finite size of measurement area. To reduce this effect, a window fuction has been performed to see the effects of finite size of mesurement area. To reduce this effect, a window function has been proposed and its effect on the measurement of sound absorbing material property has been studied as well. The reflection coefficient obtained by this method is compared with those obtained from other methods; 2-microphone method in a duct and an expirical equation of which determines the characteristic impedance .rho.c and propagation constant k of a material from flow resistance information.formation.
평면파 반사 계수는 수중에서의 음파에너지에 관한 해저 바닥의 모든 정보를 담고 있고 음향 해석 모델의 입력 값으로도 사용할 수 있는 음향학적 물리량이다. 본 연구에서는 실험실 수조 환경에서 입자 매질 ( 세 종류의 유리구슬, 모래 )의 평면파 반사 계수, 음속 및 감쇠계수를 측정했다. 반사 실험은 수조의 한계를 고려해 $28{\sim}53^{\circ}$의 입사각과 중심 주파수 100kHz의 협대역 신호를 이용해 수행했다. 자기 교정법 (Self-calibration method)을 이용해 측정된 자료로부터 반사 계수를 계산했고 측정된 반사 계수의 경향 및 실험의 불확실성을 서술했다. 입자 매질의 음속 및 감쇠계수는 거리 수신 신호간의 회귀분석을 통해 계산했다. Biot 이론을 이용해 측정된 음속과 감쇠계수로부터 다공율과 침투율을 추정하고 실제 지질학적 측정값과의 유사성을 확인했다. 최종적으로 추정된 다공율, 침투율을 이용해 이론적 인 반사 계수를 계산하고 반사 실험의 측정값과 비교했다. 본 실험 결과는 Biot 이론으로 일관성 있게 입자 매질의 음향학적 물성을 설명할 수 있음을 입증한다.
This paper describes a series of fundamental studies on reflection and emission of weak pressure waves from an open end of a pipe. Acoustical theories which have been employed in the plane pressure waves inside a pipe are applied to the present study. The objective of the present study is to investigate the reflection or emission coefficient of pressure wave at an open end of a pipe, the length of open end correction, and the directivity characteristics of the pressure waves emitted from the pipe. The results show that the reflection coefficient of pressure wave at an open end and the length of open end correction decrease for the wave length of pressure wave to increase. It is also found that the reflection coefficient for a baffle plate at the exit of pipe is larger than that for no baffle plate.
한국지진공학회 1997년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 1997
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pp.128-135
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1997
The indirect boundary integral equation is formulated to analyze the behavior of a cavity in a multilayered half-plane subjected to earthquake waves. This formulation uses the fundamental solutions that are numerically calculated by the generalized transmission and reflection coefficient method. The free surface of the cavity without external excitation influences the behavior of the half-plane. Consequently this analysis adds the consideration of scattering-field into the analysis and the total motion field of the cavity is decomposed into the free-field and scattering-field motions. The free-field motion is obtained from the modification of the transmission and reflection coefficient method. The scattering-field motion is calculated is calculated by the indirect boundary value problem which has the ficticious boundaries and sources. In this study, P wave, SV wave, SH wave, and Rayleigh wave are analyzed respectively.
음선 모델링에서 다층 해저 바닥을 고려하는 경험적 방법 중 하나는 단일층 가정으로써, 다층 구조에 대한 평면파 반사계수를 사용하는 것이다. 본 연구자는 이층 해저 바닥에 대해 단일 층 가정의 유효성을 조사하고, 음속비, 송수신 거리 당 층 두께, 1차 반사파의 스침각의 함수로 표현되는 간단한 부등식 조건을 얻었다. 부등식 조건으로부터, 단일 층 가정이 실제 해양 환경의 중주파수 음선 모델링에 적용될 수 있음을 보였다. 마지막으로 한국 동해와 유사한 해양환경에 대해 수치실험을 수행하였다. 다층 해저 바닥에 대한 평면파 반사계수를 적용한 기하학적 빔 모델을 이용하여 비상관 전달손실을 계산하고, 서울대학교에서 개발한 포물선 방정식 패키지인 SNUPE 2.0의 결과와 비교하였다.
넛치 안테나는 진행파형 안테나로서 공진형 안테나에 비해 광대역 특성과 넓은 빔 폭을 가지므로 광대역 위상 배열 안테나의 복사 소자로 사용되어진다. 본 논문에서는 단일 복사 소자의 해석으로 무한 배열 안테나를 모의할 수 있는 도파관 시뮬레이터를 이용하여 3 : 1 이상의 주파수 대역과 $\pm$45$^{\circ}$의 빔 조향 범위를 만족하는 광대역 E-평면 넛치 위상 배열 안테나를 설계하였다. 설계된 단일 소자의 등가회로 모델링을 통해 단일 소자와 무한 배열소자에서의 임피던스 특성을 비교하였으며, 설계된 결과를 이용하여 1$\times$9배열 E-평면 넛치 위상 배열 안테나 전체를 해석하였다. 이때 구해진 안테나간 상호 결합 계수를 이용하여 각 소자의 빔 조향 각도에 따른 능동 반사 계수를 구하였으며, 능동 소자 패턴을 통해 빔 조향에 따른 이득의 변화를 살펴보았다.
The scattering problem by E-polarized plane wave with oblique incidence on a tapered resistive strip grating with infinite resistivity at strip-edges is analyzed by the method of moments in the spectral domain. Then the induced surface current density is expanded in a series of Ultraspherical polynomials of the zeroth order. The expansion coefficients are calculated numerically in the spectral domain, the numerical results of the geometricoptical reflection coefficient for the tapered resistivity in this paper are compared with those for the existing uniform resistivity. And the position of sharp variation points in the magnitude of the geometric-optical reflection coefficient can be moved by varying the incident angle and the strip spacing. It is found out that these sharp variation points are due to the transition of higher modes between the propagation mode and the evanescent mode.
This paper presents calculated results for the infinite phased arrays of the probe-fed rectagualr microstrip patches. A numerical model that is based on a rigorous Green's function and galerkin solutionsis is described. In an arbitrary scan plane, the input impedance and the input reflection coefficient versus the scand angle are calculated. The effects of substrate parameters on the phased arry antenna are considered. The scan blindness phenomenon due to the surface wave is observed and the input impedance bandwidth in the arbitrary scan plane is calculated.
This paper describes a new technique for thickness measurement of a very thin layer less than one-quarter of the wavelength of ultrasonic wave using ultrasonic pulse-echo method. The technique determines the thickness of a thin layer in a layered medium form the amplitudes of the total reflected waves from the back side layer of interst. Thickness of a very thin layer few inch deep inside the media can be measured without using a very high frequency ultrasonic transducer over 100MHz which must be used in the conventional techniques for the precision measurement of a thin layer. The method also requires no inversion process to extract the thickness from the waveform of the reflected waves, so that it makes possible on-line measurement of the thickness of the layer.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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