• 제목/요약/키워드: Rayleigh Surface Wave

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퇴적층들의 전단파 속도 평가를 위한 수신함수와 표면파 위상 속도의 통합 역산 (Joint inversion of receiver function and surface-wave phase velocity for estimation of shear-wave velocity of sedimentary layers)

  • ;산중호명
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제9권1호
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    • pp.93-101
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    • 2006
  • 이 연구에서는 유전자 알고리듬을 이용하여 수진기 함수와 표면파 위상 속도로부터 심부 퇴적층의 전단파 속도 구조를 결정하는 복합역산 방법을 제시하였다. 합성 탄성파 자료를 이용한 수치모형실험은 제시된 방법이 단지 수진기 함수만을 역산했을 때 발생하는 전단파 속도와 층 두께 사이의 trade-off와, 표면파 위상 속도만을 역산했을 때 심부구조에서의 불확실성을 피할 수 있음을 보여주고 있다 이 방법은 진앙거리 100km의 지진기록으로부터 얻은 수진기 함수들과 일본 Kanto 평원의 상시진동 배열 탐사로부터 얻은 레일리파의 위상속도에 적용되었으며, 추정된 심부구조는 선행된 굴절법 탐사 결과 및 심부 시추공 자료와 잘 일치하였다.

CAP SASW 기법에 의한 지반단면의 전단강성구조 평가 (Evaluation of Stiffness Profile for a Subgrade Cross-Section by the CAP(Common-Array-Profiling)-SASW Technique)

  • 조성호;장대우;강태호;이일화
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.71-81
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    • 2005
  • 지반의 표면에서 비파괴적으로 지반의 구조나 하부강성을 구하는 표면파 기법의 초기형태는 2차원 평면파의 측정과 해석에 기반을 두었으나, 이후 3차원 입체파에 기반을 두는 형태로 발전하였다. 그러나 체적파의 간섭, 근접장 효과, 표면파 측정해상도의 한계 등으로 인하여 3차원 입체파의 활용은 제한적이었고, 측정 지반을 대표하는 1차원 평가에 국한되었다. 본 연구에서는 SASW 시험의 수치모델링을 통하여 수직 레일레이파, 수평 레일레이파, 러브파 등의 표면파 전파 특성을 3차원 영역에서 심도있게 고찰하였으며, 표면파의 근접장 효과를 최소화하기 위한 새로운 필터조건을 정립하였고, 결과적으로 CAP(common-array-profiling)-SASW라는 기법이라고 하는 개선된 표면파 기법을 제안하게 되었다. CAP-SASW 기법의 적용으로 인하여 좁은 폭의 지반단면에 대한 전단파 속도 주상도 평가가 가능하게 되었고, 지반 단면에 대한 2차원 지반강성 평가도 가능하게 되었다. 본 연구에서 제안한 기법의 검증을 위하여 자연 지반을 대상으로 하여 CAP-SASW 시험, 기존 SASW 시험, 다운홀 시험 등을 수행하여 획득된 전단파 주상도를 비교하였다.

다층반무한 기본해를 이용한 지진응답해석 (Earthquake Response Analysis through a Fundamental Solution to Multilayered Half-Planes)

  • 김문겸
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 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.

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Effect of Hysteresis on Interface Waves in Contact Surfaces

  • Kim, Noh-Yu;Yang, Seung-Yong
    • 비파괴검사학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.578-586
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    • 2010
  • This paper describes a theoretical model and acoustic analysis of hysteresis of contacting surfaces subject to compression pressure. Contacting surfaces known to be nonlinear and hysteretic is considered as a simple spring that has a complex stiffness connecting discontinuous displacements between two solid contact boundaries. Mathematical formulation for 1-D interfacial wave propagation between two contacting solids is developed using the complex spring model to derive the dispersion relation between the interface wave speed and the complex interfacial stiffness. Existence of the interface wave propagating along the hysteretic interface is studied in theory and discussed by investigating the solution to the dispersion equation. Unlike the linear interface without hysteresis, there can exist only one distinct mode of interface waves for the hysteretic interface, which is anti-symmetric motion. The anti-symmetric mode of interface wave propagates with the velocity faster than the Rayleigh surface wave but less than the shear wave depending on the interfacial stiffness. If the contacting surfaces are compressed so much that the linear interfacial stiffness is very high, the hysteretic stiffness does not affect the interface wave velocity. However, it has an effect on the speed of interface wave for a loosely contact surfaces with a relatively low linear stiffness. It is also found that the phase velocity of anti-symmetric wave mode converges to the shear wave velocity in despite of the linear stiffness value if the hysteretic stiffness approaches 0.5.

표면탄성파를 이용한 마모 표면부의 평가 (Evaluation of Abrasive Wear Face Using SAW)

  • 권성덕;윤석수;송성진;이영제
    • 비파괴검사학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.193-197
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    • 2002
  • 레일리 (Rayleigh) 표면탄성파의 속도와 산란의 주파수 의존성을 이용하여 마모로 인해 열화된 AISI 1045강 사편의 깊이방향 잔류응력 분포 (열화 기울기)의 비파괴적인 평가가 시도되었다. 액체/고체 경계면에 초음파가 특정각도로 입사할 때 발생한 표면탄성파의 산란과 복사로 인해 나타나는 후방복사 프로파일의 오른쪽 반치폭과 크기 그리고 발생각으로 잔류응력 분포의 해석도 가능하였으며 평균법에 의한 복사파의 세기 및 스펙트럼의 변화는 잔류응력 분포와 열화로 인해 발생한 미세 결함 밀도과의 연관성을 보여주었다.

누설 레일리 표면파를 이용한 TiN 코팅 부재의 특성평가 (Characterization of TiN Layered Substrate using Leaky Rayleigh Surface Wave)

  • 권성덕;김학준;송성진
    • 비파괴검사학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.7-11
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    • 2006
  • 기계부품의 세라믹 코팅 층은 사용 중 그 표면특성이 변하므로 잔류수명 예측과 신뢰성 확보를 위해 비파괴적으로 세라믹 코팅 층의 특성을 평가하는 것은 매우 중요하다. 이를 위해 본 인구는 AISI 1045 강과 오스테나이트 스테인리스 304 강 모재위에 매우 얇은 TiN 세라믹 층을 코팅한 시편에 내하여 누설 레일리(Rayleigh) 표면파를 이용한 TiN 코팅부재의 특성평가를 시도하였다. 후방복사 측정기법으로 코팅 층 내의 표면파의 전파특성이 평가되었고 표면 거칠기, 코팅 층 두께, 마모조긴 둥이 다양한 시편들에 대해 후방복사 프로파일이 측정되었다. 후방복사 프로파일의 정점각과 크기는 시편의 조건들에 따라 민감하게 변하였고, 정점각의 증가는 코팅 층 접합 강도의 저하로 설명되었다. 결과들은 후방복사 기법을 이용한 표면파의 분산성 평가가 코팅 층의 특성 평가에 매우 유용함을 보여주었다.

이층구조의 전반로를 갖는 단성표면파의 온도특성 (Temperature Characteristics of Elastic Layer Mode Propagating on Piezoelectric Crystal)

  • 김완상
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.56-61
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    • 1973
  • 압전 결정 LiNbO3에서 탄성표면파(Rayleigh 표면파)의 온도계수가 가장 작은 131° 로테이트 Y캇트의 전반로에 Ag와 Pd를 증착하여 증착막의 두께에 따른 위상속도의 변화와 위상속도의 온도계수의 변화를 수치해석방법에 의하여 계산하였다. 계산한 결과 Ag의 경우는 증착막의 두께가 증가함에 따라 온도계수가 급격히 증가하나 Pd의 경우는 증가와 감소의 불규칙성을 보이며 wh=9000에서 -36×10 /℃의 위상속도의 온도계수의 최소치를 얻었다.

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진동차단 구조물에 의한 표면파의 진동차단효과에 관한 연구 (A Study of Isolation-Effect of Surface Wave Using Open or In-filled Trenches)

  • 김문겸
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 1999년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring
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    • pp.100-108
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    • 1999
  • rectangular open or in-filled trenches(concrete and rubber) are often used to reduce the ground vibrations caused by propagating surface(Rayleigh) waves. This paper presents the experimental data for estimating the vibration screening effectiveness of open or in-filled trenches Field dynamic tests using the exciter which can generate the 100kN vertical cyclic load in the range of 100-250 Hz were performed. One hundred and twenty accelerometers to measure the ground response are used in 6 radial direction. To compare the effectiveness of the vibration isolation the contours of the amplitude ratio with the dimensionless parameters dividing by Rayleight wave lengths were presented.

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동아시아 지각과 최상부맨틀의 3차원 S파 속도구조 및 이방성 연구 (Three-dimensional S-wave Velocity Structure and Radial Anisotropy of Crust and Uppermost Mantle Beneath East Asia)

  • 임도윤;장성준
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제21권1호
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    • pp.33-40
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    • 2018
  • 이 연구는 한국, 중국, 일본을 포함하는 동아시아 지역의 지각과 최상부맨틀의 SV파 및 SH파 속도구조와 지진파의 속도 방사 이방성(radial anisotropy)을 알아보기 위해 수행하였다. IRIS (Incorporate Research Institutions for Seismology)에서 동아시아에 설치한 광대역 지진관측소에 기록된 지진자료를 사용하여 레일리파와 러브파를 추출하였으며, MFT (Multiple Filter Technique)을 사용하여 각 성분에 기록된 주기 3 ~ 200초 범위의 레일리파와 러브파의 군속도 분산자료를 획득하였다. 수직성분에서 62466개의 레일리파의 분산곡선 측정값을, 접선(transverse)성분에서 54141개의 러브파의 분산곡선 측정값을 얻을 수 있었다. 얻어진 분산자료를 역산하여 속도모델을 구하였고, 역산된 모델을 통해 깊이 100 km 까지의 SV파 및 SH파 속도 구조를 구하였다. SV파와 SH파 속도구조의 경우, 동일하게 깊이 30 km 까지 동해에서 강한 고속도 이상이 나타나며, 30 km 이상의 깊이에서는 중국 남서쪽의 티벳 고원에서 강한 저속도 이상이 나타난다. SH파 속도구조의 경우, 30 km 이상의 깊이에서 동해에서 상대적으로 더 강한 저속도 이상이 나타난다. 그 결과, 지진파 이방성은 평균적으로 동해지역에서 음의 이방성을, 중국 내륙지역에서 양의 이방성이 관측된다.

천부 속도이상층이 레일리파 위상속도 및 수직변위 스펙트럼 진폭에 미치는 영향 (Rayleigh-wave Phase Velocities and Spectral Amplitudes Affected by Insertion of an Anomalous Velocity Layer in the Overburden)

  • 김기영;정진훈
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제15권4호
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    • pp.155-162
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    • 2012
  • 기반암의 상부 토양층에 협재하는 속도이상층이 레일리파 위상속도와 수직변위의 스펙트럼 진폭에 미치는 영향을 분석하기 위하여 Thomsen-Haskell 방법을 사용하였다. 기본모델은 횡파속도(${\nu}_s$) 300 m/s의 토양층이 9 m 두께로 ${\nu}_s$가 1000 m/s인 반무한 기반암 위에 쌓여 있다. 토양층 내에 두께 1, 2, 3 m, S파속도 150, 225, 375, 450 m/s인 삽입층은 지표부터 깊이 1 m 간격으로 놓여있다. 레일리파 위상속도($C_R$)는 4 ~ 30 Hz 주파수 구간에서 계산하였다. 삽입층 모델은 두께가 1 m일 때, 기본모델과 삽입모델의 위상속도 차이인 ${\Delta}C_R$에 민감하게 반응하는 주파수 대역은 8 ~ 20 Hz이며, 이 주파수 대역은 삽입층의 두께가 증가할수록 넓어진다. 1차 고차모드의 저주파 차단주파수 바로 위의 주파수 구간을 제외하면, 모든 모델에서 기본모드의 스펙트럼 진폭이 1차 고f차모드보다 크다.