• 제목/요약/키워드: Wave Equation

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펄스 타입의 음향신호를 고려한 음향표적강도 이론식 개발 (Derivation of Acoustic Target Strength Equation Considering Pulse Type of Acoustic Signal)

  • 김기준;홍석윤;권현웅
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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    • pp.812-819
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    • 2007
  • Acoustic Target Strength (TS) is a major parameter of the active sonar equation, which indicates the ratio of the radiated intensity from the source to the re-radiated intensity by a target. This research provides the time pattern of TS in time domain, which is applicable to pulse modulated acoustic pressure field. If the time pattern of TS is predicted by using TS equation in frequency domain, it takes long time and difficult since time function pulsed acoustic wave may be decomposed into their frequency domain components. But TS equation in time domain has a convenience. If the expression for pulsed acoustic field has been obtained, the problem can be solved. Furthermore this paper introduces about mathematical equivalence quantities between EM wave and Acoustic Wave.

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A B-Spline Higher Order Panel Method Applied to the Radiation Wave Problem for a 2-D Body Oscillating on the Free Surface

  • Hong, D.C.;Lee, C.-S.
    • Journal of Ship and Ocean Technology
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    • 제3권4호
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    • pp.1-14
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    • 1999
  • The improved Green integral equation using the Kelvin-type Green function in known free of irregular frequencies where the integral over the inner free surface integral is removed from the integral equation, resulting in an overdetermined integral equation. The solution of the overdetermined Green integral equation is shown identical with the solution of the improved Green integral equation Using the B-spline higher order panel method, the overdetermined equation is discretized in two different ways; one of the resulting linear system is square and the other is redundant. Numerical experiments show that the solutions of both are identical. Using the present methods, the exact values and higher derivatives of the potential at any place over the wetted surface of the body can be found with much fewer panels than low order panel method.

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Multiple light diffraction theory in volume gratings using perturbative integral expansion method

  • Jin, Sang-Kyu
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제1권2호
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    • pp.67-73
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    • 1997
  • Light wave diffraction from multiple superposed volume gratings is inestigated using a perturbative iteration method of the integral equation of Maxwell's wave equation. The host material and index gratings are anisotropic and non-coplanar multiple volume gratings are considered. In this method, the paraxial approximation and lack of backward scattering in conventional coupled mode theory are not assumed. Systematic analysis of anisotropic wave diffraction due to multiple noncoplanar volume index gratings is performed in increasing level of diffraction orders corresponding to successive iterations.

GLOBAL SOLUTIONS OF THE EXPONENTIAL WAVE EQUATION WITH SMALL INITIAL DATA

  • Huh, Hyungjin
    • 대한수학회보
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    • 제50권3호
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    • pp.811-821
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    • 2013
  • We study the initial value problem of the exponential wave equation in $\math{R}^{n+1}$ for small initial data. We shows, in the case of $n=1$, the global existence of solution by applying the formulation of first order quasilinear hyperbolic system which is weakly linearly degenerate. When $n{\geq}2$, a vector field method is applied to show the stability of a trivial solution ${\phi}=0$.

Numerical Models of Water Wave with Parabolic and Hyperbolic Forms

  • Lee, Jong-Kyu;Lee, Chang-Hae
    • Korean Journal of Hydrosciences
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    • 제2권
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    • pp.25-37
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    • 1991
  • The numerical models of the parabolic equation, applicable only to the progressive wave, and hyperblic equation, which may consider even the reflected wave, were developed and applied to the area of the submerged circular shoal and then results obtained from both models were compared with experimental measurements and each other. The hyperbolic model was further applied to both the detaced breakwater and the breakwater with a gap. The numerical results were plotted and compated with the existing data. Numerical solutions were obtained with the finite difference method.

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파동방정식 수치해의 일관성에 관한 연구 (A Study on Consistency of Numerical Solutions for Wave Equation)

  • 편석준;박윤희
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제19권3호
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    • pp.136-144
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    • 2016
  • 탄성파 자료의 역산은 파동방정식에 기초하고 있으므로 파동방정식의 해를 정확하게 구하는 것이 가장 중요하다. 특히, 전파형역산은 파동장 전체를 이용하기 때문에 정문제에 해당하는 모델링이 정확하게 이루어져야 신뢰할 수 있는 결과를 얻게 된다. 파동방정식의 수치해를 구하는 대표적인 기법인 유한차분법과 유한요소법은 해의 수렴성을 보장할 수 있어야 하는데, 해의 수렴성은 이론적으로 일반화된 증명이 되어 있으나 실제 문제에 적용할 경우 일관성과 안정성을 분석해야 한다. 모델링 결과의 일관성은 송신원 함수의 구현이 매우 중요한 부분인데, 유한차분법은 디랙 델타 함수(Dirac delta function)를 나타낼 때 격자 간격으로 표준화된 싱크 함수(sinc function)를 사용해야 하는 반면 유한요소법은 격자 간격에 관계없이 기저함수 값을 사용하면 된다. 주파수 영역 파동방정식을 사용할 경우 송신 파형 함수의 스펙트럼을 정확하게 표현하기 위해 샘플링 이론으로 정의되는 시간 간격보다 더 조밀한 샘플링 간격을 사용하고 나이퀴스트(Nyquist) 주파수보다 더 높은 주파수를 최대 주파수로 사용해야 한다. 또한, 복소 각주파수를 사용하는 경우 감쇠 파동방정식을 만족하기 위해서는 송신 파형 함수를 먼저 감쇠한 후 사용해야 한다. 이러한 요건들이 모두 만족되었을 때 신뢰할 수 있는 역산 알고리즘 개발이 가능하다.

해양환경공학의 다목적 시뮬레이션을 위한 수치파랑수조 기술 (Numerical Wave Tank Technology for Multipurpose Simulation in Marine Environmental Engineering)

  • 박종천
    • 한국해양공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.1-7
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    • 2003
  • A virtual reality technology for multipurpose numerical simulation is developed to reproduce and investigate a variety of ocean environmental problems in a 3D Numerical Wave Tank(NWT). The governing equations for solving incompressible fluid motion are Navier-Stokes equation and continuity equation. The Marker-Density function technique is adopted to implement the fully nonlinear freesurface kinematic condition. The marine environmental situations, i.e., waves, currents, etc., are reproduced by use of multi-segmented wavemakers on the basis of the so-called ″snake-principle″. In this paper, some numerical reproduction techniques for regular, and irregular waves, multi-directional waves, Bull's-eye wave. wave-current, and solitary wave are presented, and a model test in motion with large amplitude of roll angle is conducted in the developed 3D-NWT, using a overlaid grid system.

비선형 완경사 방정식에 의한 연안류의 모의 (Simulation of Wave-Induced Currents by Nonlinear Mild-Slope Equation)

  • 이정렬;박찬성;한상우
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.46-55
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    • 2001
  • 비선형 파랑 모형을 이용하여 해안류를 산정하는 모형이 소개되었다. 기존의 잉여응력을 이용한 수치모형 결과와 비교하였으며, 두 수치모형의 타당성 검토를 위하여 PIV 시스템으로 획득한 실험자료와도 비교하였다. 방파제 및 잠제 후면에서 형성되는 해안류에 대하여 서로 비교한 결과, 소용돌이 흐름의 형태는 유사하나 관측 결과와 비교하여 수치 모형 결과가 대체로 과소평가되고 있다.

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지진원 영상화를 위한 엇갈린 격자 유한 차분법을 이용한 지진파 역행 전파 모의 (Imaging of seismic sources by time-reversed wave propagation with staggered-grid finite-difference method)

  • 신동훈;황의홍;류용규;윤용훈
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.25-32
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    • 2006
  • We present a imaging method of seismic sources by time reversal propagation of seismic waves. Time-reversal wave propagation is actively used in medical imaging, non destructive testing and waveform tomography. Time-reversal wave propagation is based on the time-reversal invariance and the spatial reciprocity of the wave equation. A signal is recorded by an array of receivers, time-reversed and then back-propagated into the medium. The time-reversed signal propagates back into the same medium and the energy refocuses back at the source location. The increasing power of computers and numerical methods makes it possible to simulate more accurately the propagation of seismic waves in heterogenous media. In this work, a staggered-grid finite-difference solution of the elastic wave equation is employed for the wave propagation simulation. With numerical experiments, we show that the time-reversal imaging will enable us to explore the spatio-temporal history of complex earthquake.

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해안지역에서의 용존성 물질의 이송확산 거동 수치모의 (Numerical Simulation of Solute Transport in Coastal Areas)

  • 김대홍
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제1권1호
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    • pp.1-7
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    • 2014
  • 본 연구에서는 파랑과 흐름이 공존하고 있는 해안지역에 이용이 가능한 물에 용해된 물질의 정확한 이동을 예측하기 위한 수심적분형 수치모의 기법을 제시한다. 대상 영역에 일반적으로 발생하는 파랑의 전파와 변형 과정 및 쇄파와 흐름의 발달 과정에 대한 모의가 가능한 boussinesq equation 흐름모형과 동일한 과정을 거쳐 유도된 수심적분형 물질수송모형을 지배방정식으로 이용한다. 지배방정식은 approximate riemann solver를 이용하는 유한체적법을 이용하여 해석한다. 제시된 수치모형을 이용하여 해일발생에 의한 흐름양상을 계측한 실험을 재현하였으며, 해당 수역에 가상의 물질의 이송과 확산에 대한 수치모의를 수행하고 그 결과를 분석하였다.