• Geomechanics and Engineering
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• 제13권5호
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• pp.775-791
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• 2017

Surface wave techniques are widely used as non-invasive method for geotechnical site characterization. Field surface wave data are collected and analyzed using different processing techniques to generate the dispersion curves, which are further used to extract the shear wave velocity profile by inverse problem solution. Characteristics of a dispersion curve depend on the subsurface layering information of a vertically heterogeneous medium. Sometimes soft layer can be found between two stiff layers in the vertically heterogeneous media, and it can affect the wave propagation dramatically. Now most of the surface wave techniques use the fundamental mode Rayleigh wave propagation during the inversion, but this may not be the actual scenario when a soft layer is present in a vertically layered medium. This paper presents a detailed and comprehensive study using finite element method to examine the effect of soft layers which sometimes get trapped between two high velocity layers. Determination of the presence of a soft layer is quite important for proper mechanical characterization of a soil deposit. Present analysis shows that the thickness and position of the trapped soft layer highly influence the dispersion of Rayleigh waves while the higher modes also contribute in the resulting wave propagation.

• 지구물리와물리탐사
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• 제9권2호
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• pp.148-154
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• 2006

소규모 천부 불균질대가 레일리파의 전파 및 분산특성에 미치는 영향에 대해 알아보기 위해 반무한 균질 매질과 2층 층서구조상의 소규모 천부 불균질대를 상정하고 이 불균질대의 심도, 규모 등을 변화시키면서 레일리파의 전파양상과 분산특성에 대해 고찰하였다. 불균질대의 크기가 최소파장을 기준으로 한파장 이상의 경우 레일리파의 분산 현상이 확인되었으며 이러한 현상은 불균질대의 크기가 클수록 커지며 심도가 깊어질수록 작아지고 심도와 수직적 크기변화보다는 수평적 크기변화에 더 민감한 것을 확인하였다. 분산으로 인한 위상속도의 변화 양상은 불균질대의 크기가 일정정도 이하일 경우에는 탄성파 기록상에서는 확인하기 어려우나 분산된 레일리파의 반사 및 투과 이벤트와 그로 인한 진폭변화를 통해 불균질대 존재 여부를 확인하는 지시자로 사용될 수 있을 것으로 판단되며 이런 결과는 소규모 불균질대나 공동탐지를 위한 현장탐사나 새로운 해석방법 개발에 있어 한 지침을 제공할 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제39권1호
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• pp.195-201
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• 2019

장대케이슨은 1함당 작용하는 평균파력이 감소하는 파력의 평활화 효과로 인해 케이슨의 활동파괴에 대한 구조안정성을 향상시킬 수 있으나, 장대케이슨은 제작 및 시공상의 이유로 사용하는데 어려움이 있다. 이에 대한 대안으로 개별 케이슨을 인접한 케이슨과 서로 인터로킹시켜 파력을 분산시키는 인터로킹 케이슨에 대한 연구가 되고 있다. 본 연구에서는 케이슨의 장대화가 가능한 전단키형 인터로킹 케이슨을 제안하고, 해석적 방법을 통해 전단키에 의한 파력분산효과를 평가하였다. 해석결과, (1) 전단키형 인터로킹 케이슨은 좌우비대칭 형상으로 인해 구조물 거동 및 파력분산효과 또한 좌우비대칭으로 나타난다. (2) 파력분산효과는 전단키의 전단경사각, 높이, 전단길이비 등 전단키의 형상보다는 각 케이슨에 작용하는 파력 분포 및 특성에 더 큰 영향을 받는다. (3) 장대화된 인터로킹 케이슨 방파제는 완전일체형 방파제와 거의 유사한 거동 및 파력분산효과를 나타낸다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제16권2호
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• pp.57-63
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• 2004

지진해일파는 조석에 비하면 파장이 짧아 상대적으로 분산성이 장하므로, 먼 거리를 전파하는 경우에는 분산성을 고려하여 해석하여야 한다. 본 연구에서는 파동방정식에 기초한 일차원 유한요소모형을 이용하여 지진해일 전파를 수치모의할 때 시간단계를 2단계로 나누어 양해법을 사용하면서도 분산효과를 고려할 수 있는 능동적인 분산보정기법을 개발하였다. 제안된 기법을 이용하여 계산한 수치해와 파의 분산효과를 고려한 해석해의 비교를 통해 본 연구에서 제안한 분산보정기법의 타당성을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제19권5호
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• pp.340-346
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• 1999

액체/고체 경계면에 표면파가 발생할 때 나타나는 최소반사 및 후방복사 현상을 이용하여 brass와 aluminum 시편 그리고 copper/stainless steel, nickel/brass, nickel/aluminum 도금시편에 대한 표면 탄성파 속도의 주파수 의존성이 측정되었다. 측정된 속도의 분산관계는 일반화 램 표면파의 분산 특성과 잘 일치하였다. 시편들의 분산 특징에 따라 최소반사와 후방복사에 의해 결정된 속도 차이의 경향이 다르게 나타났다. 이러한 대응 관계는 두 현상의 생성 메커니즘과 군속도의 도입으로 설명되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제41권5호
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• pp.605-615
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• 2012

In this paper, guided circumferential wave propagating in an orthotropic viscoelastic cylindrical curved plate subjected to traction-free conditions is investigated in the frame of the Kelvin-Voight viscoelastic theory. The obtained three wave equations are decoupled into two groups, Lamb-like wave and SH wave. They are separately solved by the Legendre polynomial series approach. The availability of the method is confirmed through the comparison with the published data of the SH wave for a viscoelastic flat plate. The dispersion curves and attenuation curves for the carbon fiber and prepreg cylindrical plates are illustrated and the viscous effect on dispersion curves is shown. The influences of the ratio of radius to thickness are analyzed.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제67권2호
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• pp.175-183
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• 2018

This research deals with the wave dispersion analysis of functionally graded double-layered nanobeam systems (FG-DNBSs) considering the piezoelectric effect based on nonlocal strain gradient theory. The nanobeam is modeled via Euler-Bernoulli beam theory. Material properties are considered to change gradually along the nanobeams' thickness on the basis of the rule of mixture. By implementing a Hamiltonian approach, the Euler-Lagrange equations of piezoelectric FG-DNBSs are obtained. Furthermore, applying an analytical solution, the dispersion relations of smart FG-DNBSs are derived by solving an eigenvalue problem. The effects of various parameters such as nonlocality, length scale parameter, interlayer stiffness, applied electric voltage, relative motions and gradient index on the wave dispersion characteristics of nanoscale beam have been investigated. Also, validity of reported results is proven in the framework of a diagram showing the convergence of this model's curve with that of a previous published attempt.

• Smart Structures and Systems
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• 제17권2호
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• pp.327-345
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• 2016

The existence of SH-wave in a piezomagnetic layer overlying an initially stressed orthotropic half-space is investigated. The coupled of differential equations are solved for piezomagnetic layer overlying an orthotropic elastic half-space. The general dispersion equation has been derived for both magnetically open circuit and magnetically closed circuits under the four types of boundary conditions. In the absence of the piezomagnetic properties, initial stress and orthotropic properties of the medium, the dispersion equations reduce to classical Love equation. The SH-wave velocity has been calculated numerically for both magnetically open circuit and closed circuits. The effect of initial stress and magnetic permeability are illustrated by graphs in both the cases. The velocity of SH-wave decreases with the increment of wave number.

• Coupled systems mechanics
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• 제10권2호
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• pp.123-142
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• 2021

The paper deals with the study of the dispersion of quasi-Lamb waves in a hydro-elastic system consisting of an elastic plate, barotropic compressible inviscid fluid, and rigid wall. The motion of the plate is described using the exact equations of elastodynamics, however, the flow of the fluid using the linearized equations and relations of the Navier-Stokes equations. The corresponding dispersion equation is obtained and this equation is solved numerically, as a result of which the corresponding dispersion curves are constructed. The main attention is focused on the effect of the presence of the fluid and the effect of the fluid layer thickness (i.e., the fluid depth) on the dispersion curves. The influence of the problem parameters on the dispersion curves related to the quasi-Scholte wave is also considered. As a result of the analyses of the numerical results, concrete conclusions are made about the influence of the fluid depth, the rigid wall restriction on the fluid motion, and the material properties of the constituents on the dispersion curves. During the analyses, the zeroth and the first four modes of the propagating waves are considered.

• 한국해안해양공학회지
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• 제17권1호
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• pp.1-8
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• 2005

지진해일을 수치모의할 때 임의로 구성된 유한요소망과 양해법을 사용하면서도 Boussinesq 방정식과 같은 정도의 물리적 분산효과를 고려할 수 있는 능동적인 분산보정 2차원 유한요소모형을 개발하였다. 새로운 기법을 이용하여 계산한 수치해와 파의 분산효과를 고려한 해석해의 비교를 통해 본 연구에서 개발한 분산보정기법의 타당성을 입증하였다. 그 결과 개발된 수치모형이 상당히 정확함을 보였다.