• 지구물리와물리탐사
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• 제4권2호
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• pp.34-44
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• 2001

종래의 탄성파 모델링은 지표를 수평면으로 가정하고 그 아래쪽에 여러 개의 반사면에 대한 모델링이 대부분 이었다. 그러나, 실제 탐사에서는 복잡한 지형을 가진 지표에서 탐사가 수행되기 때문에 탄성 매질에서의 반응을 명확하게 구분해 내는 것이 힘들다. 지표에 탄성파 전파특성을 규명하기 위하여 모델에 지형을 고려할 수 있도록 하여 시간영역 유한요소법을 이용하여 매질의 반응을 구하였다. 이러한 이러한 알고리즘을 이용하여 지표에서 진원을 가했을 때 수평 및 제방(mound), 채널(channel)등의 구조로부터 지표의 수신기에서 합성 탄성파 기록을 관찰하고, 스냅사진(snapshot)을 얻어냄으로써 해석해와 잘 일치함을 확인하였고, 지표 및 지하 반사면에 의한 복잡한 탄성파의 전파 양상을 파악할 수 있었다. 불규칙 지표면을 따라 전파하는 표면파가 모서리에서 새로운 진원으로 작용하여 큰 잡음이 생성됨을 관찰하였고, 지표를 따라 전파하는 높은 에너지의 레일리파, 상대적으로 낮은 압축파, 전단파 등의 전파 양상으로부터 파의 천이 상태를 관찰할 수 있었다.

• Smart Structures and Systems
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• 제26권2호
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• pp.157-174
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• 2020

The guided wave technique is commonly used in structural health monitoring as the guided waves can propagate far in the structures without much energy loss. The guided waves are conventionally generated by the surface-mounted piezoelectric wafer active sensor (PWAS). However, there is still lack of understanding of the wave propagation in layered structures, especially in structures made of anisotropic materials such as carbon fiber reinforced polymer (CFRP) composites. In this paper, the Rayleigh-Lamb wave strain tuning curves in a PWAS-mounted unidirectional CFRP plate are analytically derived using the normal mode expansion (NME) method. The excitation frequency spectrum is then multiplied by the tuning curves to calculate the frequency response spectrum. The corresponding time domain responses are obtained through the inverse Fourier transform. The theoretical calculations are validated through finite element analysis and an experimental study. The PWAS responses under the free, debonded and bonded CFRP conditions are investigated and compared. The results demonstrate that the amplitude and travelling time of wave packet can be used to evaluate the CFRP bonding conditions. The method can work on a baseline-free manner.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.722-725
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• 2005

Recently, ground-borne noise and vibration generated by underground transit system has been recognized as an important environmental problem. This study reviews several of the improved procedures that have been used to predict ground-borne vibration. At first, ground stiffness profile is examined by SASW test which is the most reasonable surface wave test. It is very important to acquire the exact ground stiffness profile at ground response analysis. At second, the train loading to act roadbed is calculated by using the real measured phase angle data. In finite element analysis, averaged acceleration method, infinite element, Rayleigh damping and 2-dimensional wave propagation analysis is performed.

• 지구물리와물리탐사
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• 제11권2호
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• pp.93-98
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• 2008

실제 육상 탄성파 탐사는 불규칙한 지표 지형이 있는 탄성 매질에서 수행되며, 이 경우 지표의 불규칙한 특성이 파의 전파에 영향을 미치게 된다. 지형을 고려한 탄성파 전파특성을 규명하기 위해서 주파수 영역 가중평균 유한요소법을 이용한 2차원 탄성파 모델링을 연구하였다. 먼저 지표 굴곡이 없는 균질 반무한 공간에 대해 지표 위에 공기층이 있는 경우와 없는 경우를 비교해서 공기층의 존재가 계산 결과에 미치는 영향을 확인하였다. 불규칙 지표를 포함하는 모형에 가중평균 유한요소법을 적용할 경우 일반적인 유한요소법의 경우에 비해 격자 개수를 적게 설정할 수 있어 계산시간을 절약할 수 있고 수치 계산 주시에도 큰 차이가 없음을 확인하였다. 지표면에 경사면과 계단 형태의 불규칙 지형이 있는 균질 모형에 대한 탄성파 거동을 살펴보면 불규칙 지표면의 모서리에서 새로운 송신원이 존재하는 것과 같은 효과가 나타나는 것과 레일리파가 불규칙 지표에서 더 커지는 것을 확인할 수 있었다.

• 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.

• 한국음향학회지
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• 제28권3호
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• pp.174-186
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• 2009

경계면이 존재하는 해양에서의 수중 음파 전달 모델링 시 일반적으로 평평한 경계면을 가정하고 Rayleigh가 제안했던 반사계수를 이용해 반사파를 계산할 수 있다. 하지만 해수면이나 해저면과 같은 실제 해양의 경계면은 불규칙적인 거칠기를 가진다. 이러한 경계면에서의 반사 손실은 실험식이나 산란 이론에 기반한 간섭 반사 계수를 계산하여 구할 수 있다. 본 논문에서는 섭동 이론, Kirchhoff 근사법, 작은 가지 근사법과 같은 산란 이론을 이용하여 유체-유체 경계면에 대한 간섭 반사 계수를 각각 유도한다. 이를 이용하여 임의의 거칠기를 가지는 해수면과 해저면에 대한 각 산란 이론의 간섭 반사계수를 계산하며, 이 결과를 Rayleigh 반사 계수와 비교하여 경계면의 거칠기에 따른 반사 손실을 분석한다. 또한, 섭동 이론과 Kirchhoff 근사법의 결과를 일반적으로 적용 범위가 넓은 작은 기울기 근사법의 결과와 비교하여 각 이론의 유효범위에 대해 고찰한다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제58권1호
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• pp.181-197
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• 2016

In this paper, we investigated the propagation of surface waves in a nonhomogeneous rotating fibre-reinforced viscoelastic anisotropic media of higher order of nth order including time rate of strain. The general surface wave speed is derived to study the effect of rotation on surface waves. Particular cases for Stoneley, Love and Rayleigh waves are discussed. The results obtained in this investigation are more general in the sense that some earlier published results are obtained from our result as special cases. Also results for homogeneous media can be deduced from this investigation. For order zero our results are well agreed to fibre-reinforced materials. Also by neglecting the reinforced elastic parameters, the results reduce to well known isotropic medium. It is also observed that, surface waves cannot propagate in a fast rotating medium. Comparison was made with the results obtained in the presence and absence of rotation and parameters for fibre-reinforced of the material medium Numerical results are given and illustrated graphically. The results indicate that the effect of rotation and parameters for fibre-reinforced of the material are very pronounced.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제61권2호
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• pp.221-230
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• 2017

In this paper, we investigated the propagation of thermoelastic surface waves in fibre-reinforced anisotropic general viscoelastic media of higher order of nth order including time rate of strain under the influence of rotation. The general surface wave speed is derived to study the effectsof rotation andthermal onsurface waves. Particular cases for Stoneley, Love and Rayleighwaves are discussed.The results obtained in this investigation are more general in the sense that some earlier published results are obtained from our result as special cases. Our results for viscoelastic of order zero are well agreed to fibre-reinforced materials. Comparison was made with the results obtained in the presence and absence of rotation and parameters for fibre-reinforced of the material medium. It is also observed that, surface waves cannot propagate in a fast rotating medium.Numerical results for particular materials are given and illustrated graphically. The results indicate that the effect of rotation on fibre-reinforced anisotropic general viscoelastic media are very pronounced.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제15권2호
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• pp.172-179
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• 2001

The effects of the interface and two holes located near the crack path in the hybrid specimen on the dynamic crack propagation behavior have been investigated using dynamic photoelasticity with the aid of Cranz-Shardin type high speed camera system. The dynamic stress field around the dynamically propagating interface crack tip in the three point bending specimens under a dynamic load applied by a hammer dropped from 0.6m high without initial velocity are recorded. The complex stress intensity factors for the dynamically propagating interface crack are extracted by using a overdeterministic least square method. Theoretical dynamic interface isochromatic fringe loops generated by using the numerically determined complex stress intensity factors are compared with the experimental results. Furthermore, the influence of the hole to the dynamic interface crack velocities has been investigated experimentally.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권9호
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• pp.2220-2227
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• 2000

In this paper, dynamic photoelastic hybrid method is developed and its validity is certified. The dynamic photoelastic hybrid method can be used on the obtaining of dynamic stress intensity factors and dynamic stress components. The effect of crack length on the dynamic stress intensity factors is less than those on the static stress intensity factors. When structures are under the dynamic mixed mode load, dynamic stress intensity factor of mode I is almost produced. Dynamic loading device manufactured in this research can be used on the research of dynamic behavior when mechanical resonance is produced and when crack is propagated with the constant velocity.