Stress wave propagations in an elastic half space to a normal point force of ramp type in time are analyzed. The governing equations are transformed by applying the Laplace and Hankel transforms with respect to time and radial distance. The inversion of Laplace transforms are performed by employing the Cagniard-de Hoop method, where the Rayleigh waves at surface are obtained by including the residue terms. The stress waves computed at the location very cose to the surface are shown to be almost identical to the surface waves obtained by the residue method except the Rayleigh wavefront. It is found that at the surface, the stresses are dominated by the Rayleigh waves, whose amplitudes increase linearly with time when time is very large. It is also found that in the interior part, the radial stress has a logarithmic singularity at the shear wavefront, while tangential stress shows no singularity.
본 연구에서는 표면과 시험으로부터 얻어지는 Rayleigh파의 분산곡선을 분석하여 자연지반 및 포장 구조체 각 층의 전단파 속도를 결정할 수 있는 새로운 해석적 역산기법을 개발하였다. 본 연구의 역산기법은 다층 탄성체에서 표면파의 분산에 관한 Haskell의 이론을 토대로 개발된 것이다. 델타 매트릭스 기법을 적용하여 주파수의 크기에 제약을 받지 않는 분산방정식을 유도하여 사용하였으며, Rayleigh파의 한 파장 깊이 이하를 반무한 강성층(rigid halfspace)으로 대치하는 해석방법을 적용하였다. 분산곡선의 역산을 위한 컴퓨터 프로그램을 개발하였으며 수치분석을 통하여 본 연구에서 개발한 새로운 해석적 역산기법의 타당성을 검증하였다.
Natural convection of air with Pr=0.7 between two horizontal plates with small magnitude non-uniform temperature distribution[${\in}{\Delta}Tsin({\kappa}X/H)$, H : gap width, X : horizontal coordinate] in the lower plate is numerically(${\in}=0.01$) investigated. In the conduction-dominated regime with $Ra{\leq}1700$, two upright cells are formed over one wave length($2{\pi}/{\kappa}$). For small wave number, the flow becomes unstable with increase of Rayleigh number, and multicellular convection occurs above a critical Rayleigh number. The flow patterns are classified by the number of eddies over one wave length. When ${\kappa}=1$, a transition of $2{\rightarrow}4{\rightarrow}6$ eddy flow occurs with increase of Rayleigh number, and no hysteresis phenomenon is observed. Dual and triple solutions are found for ${\kappa}=1$, and transitions of $10{\rightarrow}8$, $8{\rightarrow}6$, $6{\rightarrow}4{\rightarrow}2$ eddy flow occur with decrease of Rayleigh number.
초음파 탐촉자로부터 방사된 음장을 모델링하는 것은 초음파 측정 모델을 구성하는 첫 번째 단계이며, 그 정확도를 결정짓는 핵심 요소이기 때문에 지금까지 다양한 연구가 진행되었다. 본 논문에서는 지금까지 제안된 다양한 기법 중에서 현재 널리 사용되고 있는 Rayleigh-Sommerfeld 적분 모델, 경계회절파모델(boundary diffraction wave model), 가장자리요소모델(edge element model)에 대해 간략하게 논의하고, 이 세가지 모델을 적용하여 평면 원형 및 사각형 초음파 탐촉자의 방사 음장을 계산하고, 각 기법의 정확성과 계산 효율을 비교하였다.
Propagation of the generalized Rayleigh waves in an initially stressed elastic half-space covered by an elastic layer is investigated. It is assumed that the initial stresses are caused by the uniformly distributed normal compressional forces acting on the face surface of the covering layer. Two different cases where the compressional forces are "dead" and "follower" forces are considered. Three-dimensional linearized theory of elastic waves in initially stressed bodies in plane-strain state is employed and the elasticity relations of the materials of the constituents are described through the Murnaghan potential where the influence of the third order elastic constants is taken into consideration. The dispersion equation is derived and an algorithm is developed for numerical solution to this equation. Numerical results for the dispersion of the generalized Rayleigh waves on the influence of the initial stresses and on the influence of the character of the external compressional forces are presented and discussed. These investigations provide some theoretical foundations for study of the near-surface waves propagating in layered mechanical systems with a liquid upper layer, study of the structure of the soil of the bottom of the oceans or of the seas and study of the behavior of seismic surface waves propagating under the bottom of the oceans.
The statatistical characteristics and spectra of sea waves at Mookho were analysed by several statistical methods. As the results, the following conclusions are obtained: 1. Values of surface elevation of sea wave are better fitted to Gram Charlier distribution than Gaussian distribution. This proves that sea waves have not only characters of irregularity but also non-linearity. 2. Distribution of maxima of surface elevation practically follows the distribution of Cartwright and Longuet-Higgins, also spectral width parameter is found to be increased with the increase of root mean square of surface elevation. 3. Sea wave may have spectrum of broad frequency band, however distributions of wave heights and periods follow the Rayleigh distribution which is derived from the assumption of narrow frequency band. 4. Ratios among mean wave heights from observed data show good agreements with theoretical values from Rayleigh distribution. 5. Spectral density and spectral width parameter increase with increase of wind velocity. And wave period at optimum band gas higher value than significant wave period by about 10 percent.
본 연구에서는 Rayleigh 임계각 근처에서 발생하는 후방산란신호를 검출 함으로써 탄성매질에서 Rayleigh 파의 속도를 측정하였다. Rayleigh 각을 측정하기 위한 회전시스템을 제작하였으며 스테인레스, 황동, 알루미늄, 구리샘플에 대해서 측정된 속도는 이론값과 좋은 일치를 보였다. 후방산란신호에 의한 비파괴검사 방법을 제시하였으며 IC 샘플내부에 대한 c-scan 음향이미지를 나타내었다.
천부 횡파속도(${\nu}_s$)를 구하기 위한 효율적 방법을 모색하기 위하여, 수동적 및 능동적 방법으로 발생된 레일리파의 분산곡선 특성을 분석하였다. 춘천지역에서 반경 5 ~ 40 m인 4개 삼각형 배열을 이용하여 5분간 감지한 상시미동을 확장된 공간자기상관법으로 분석하였다. 동일한 지역에서 해머로 발생시키고 4.5 Hz 지오폰 24개로 2초간 기록한 인공적 레일리파는 다중채널 표면파 분석법으로 처리하였다. 7 ~ 19 Hz와 11 ~ 50 Hz 구간에서 상대적으로 높은 신호/잡음비를 보이는 상시미동과 인공적 레일리파의 분산곡선을 병합하고 역산한 결과를 시추공 주상도와 비교하였다. 토사층 및 연암층의 ${\nu}_s$는 각각 221 m/s와 846 m/s 정도로 비교적 일정하나, 사력-혼전층 및 풍화암층 구간에서는 깊이에 따라 선형으로 증가하는 양상을 보인다. 횡파속도에 의한 지반분류를 적용할 경우, 풍화암/연암의 경계는 시추주상도에 표시된 깊이보다 5 m 깊은 것으로 분석된다.
半導'||'&'||'#20307;內에서 運動하는 carrier는 Piezo 壓電物質을 進行하는 彈性波에 利得이나 損失을 줄 수 있게 된다. 本 論文에서는 半導 film에서의 drifting carrier와 Piezo 壓電 基板上을 進行하는 Rayleigh Wave間의 相互作用의 表面彈性波 增幅을 論하였다. Piezo 壓電媒質에서 表面波 의 電磁的 境界條件이 表面波 速度에 미치는 影響에 대한 式을 求하였다. 增幅에 필요한 bunching 電子 電子 散에 의해 抑制되므로 높은 周波數에서 利得의 低下를 招來하나 적당한 壓電 物質일 경우 超高周波 領域에서도 상당한 增幅이 기대됨을 알 수 있다.
한국지진공학회 1997년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 1997
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pp.126-131
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1997
Recently, the ground motion occurred by vehicles or trains has been recognized one of the major factors of damage of structures nearly the motion source. To isolate the environments from ground motions, it is necessary to understand the wave propagation in half spaces. Especially, Rayleigh wave is the primary concern because it transmits a major portion of the total source energy and decays the energy more slowly with response to distance than the other waves. In this study, the preliminary data(wave length and damping effect) to design the isolating system are obtained. For this, a field dynamic test is performed, using the exciter which can generate the 100kN vertical cyclic load in the range of 1-60 Hz is used. The fifteen accelerometers to measure the ground response are set up in 3 radial direction at intervals of 10 meters in each row. The wave lengths are calculated using the distance and the phase between the measuring points. The damping effects of the Rayleigh-wave are also observed from the experiments.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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