전력선에 의한 전자유도 환경에서 가장 보편적 영향 요인이라 할 수 있는 대지의 유도전압 감쇠 효과에 대하여 분석하였다. 전력선은 원통좌표계의 라인소스로 표현되고 계의 분석은 베셀함수와 웨이브 트랜스포메이션에 의한 이의 변형 적용을 통하여 해석된다. 라인소스로부터 방사된 전자계는 지표면에서 반사되어 관측점의 피유도원 매체에 합성되는데 이것의 영향을 알기 위하여 본 논문에서는 베셀함수에 의한 지면 반사계수를 직접 구하여 산출하도록 적용하였다. 본 논문에서 설계된 통상의 유도 환경의 배치 관계에 따르면 지면반사에 의한 원천 유도원 전압과의 합성 효율은 유도전압을 감쇠시키는 차폐효과로서 60~70%정도의 범위를 나타내었다.
Li, Lingfang;Mei, Hanfei;Haider, Mohammad Faisal;Rizos, Dimitris;Xia, Yong;Giurgiutiu, Victor
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.
In this paper we investigate the motion response of a moored ship in the fluid region sheltered by inclined breakwaters. The matched asymptotic expansion technique is employed to analyze the wave fields scattered by the inclined breakwaters. Fluid domain is subdivided into the ocean, entrance and sheltered regions. Unknown coefficients contained in each region can be determined by matching at the intermediate zone between two neighboring regions. The wave field generated by the ship motion can be analyzed in terms of Green's function method. To obtain the velocity jump across the ship associated with the symmetric motion modes, the sheltered region is further divided into near field of the ship and the rest field. The image method is introduced to consider the effect of the pier near the ship. The integral equation for the velocity jump is derived by the flux matching between the inner region and the outer region of a moored ship. Throughout the numerical calculation it is found that the inclined angle width of entrance of breakwaters as well as the location of moored vessel play an important role in the motion response of a moored ship.
본 논문에서는 마이크로 스트립의 불연속의 해석시 full-wave FDTD 해석방법이 가지고 있는 긴 계산시간과 많은 양의 메모리를 수직성분 계산방법으로 해석함으로서 줄일 수 있음을 보였다. 이를 확인하기 위하여 마이크로 스트립구조를 갖는 저역통과 필터, 패치안테나, branch-line coupler에 적용하고, 그 특성을 해석하였으며, 이를 기존의 full-wave 방법과 계산시간, 메모리 양을 비교하였다. 그 결과, 본 논문에서 제안된 방법은 기존의 방법에 비하여 계산시간과 메모리 양이 각각 약 50%, 33%가 감소됨을 확인할 수 있었다. 이 방법을 통하여 기존의 FDTD에 비하여 좀더 빠르면서, 적은 양의 메모리가 사용되는 해석이 가능하다.
The finite volume time domain(FVTD) method gives accurate results for the calculation of electromagnetic wave propagation but it should be noted that the number of sampling points per wavelength should be increased when more accurate numerical results are required. Moreover it requires large amount of computer memory resources. In this paper we propose a modified FVTD that employs a time subdivision. The local time-subdivided FVTD(FVTD-LTS) method is enough to divide the space domain grid with a large step size. This method can reduce computation time and memory resources. To validate the proposed method, sever numerical examples are presented. We have then shown that the proposed method yields a reasonable solution.
대규모 흐름이 존재하는 불규칙한 해역에서 새로운 타원형 파동방정식을 유도하고, 유한차분법을 이용한 효율적인 수치모형을 개발하였다. 이때 청원형 방정식은 초기식 문제의 해법과 유사한 방법을 사용하여 해를 구하였다. 이 방법은 불규칙파의 변형을 계산하는 데 특히 효과적이며 수리모형 실험결과(Hiraishi, 1991)와 잘 일치하였다. 마지막으로 수중천퇴가 존재하는 완경사 해역에서 파랑과 흐름의 상호작용에 의한 수치해를 예시하였다.
ECR(Electron Cyclotron Resonance) occure at ${\omega}_c$=${\omega}$, ${\omega}_c$:electron cycltron frequency, ${\omega}$:electromagnetic wave frequency. ECR system have several merit, 1) power transefer efficiency 2) low neutral gas pressure (below 1 mTorr) 3) high plasma density($10^{12}$$cm^{-3}$). It is applicated variously in the field of semiconductor and new materials as the manufacturing equipment. Magnetic field in ECR system contruct resonance layer (${\omega}$=2.45GHz, $B_z$=875 Gauss) and control plasma. Plasma is almost generated at resonance layer. If the distance between substrate and resonance layer is short, uniformity of plasma is related with profile of resonance layer. Plasma have the property "Cold in Field", so directonality of magnetic field is one of the control factors of anisotropic etching. In this study, we calculate B field and flux line distribution, optimize geometry and submagnet current and improve of magnetic field directionality (99.9%) near substrate. For the purpose of calculation, vector potential A(r,z) and magnetic field B(r,z), green function and numerical integration is used. Object function for submagnet optimization is magnetic field directionality on the substrate and Powell method is used as optimization skim.
FVTD법을 이용한 전자파전파의 해석은 정확한 결과를 내고 있으나 컴퓨터 자원의 많은 메모리와 소요 시간을 필요로 하고 있다. 논문에서는 시간 세분화에 의해 수정된 FVTD기법인 TS-FVTD기법을 제안한다. TS-FVTD 기법은 기존의 방법과는 달리 전체 계산영역을 스텝 사이즈가 크고 거친 격자로 분할하여, 유전체 영역을 비유전율의 평방근에 의존하는 국부 시간 세분화 방법을 제시한다. 이 기법은 계산 소요시간 및 메모리 소비량을 절약하면서도 정확한 수치 결과를 구할 수 있다. 또한 굴곡 표면의 유전체 도파관의 전자계 계산에 적용하여 제안하는 기법의 유효성을 검토하였다.
추력이 최적화된 노즐의 초음속 유동장에 대한 노즐벽면각도의 영향이 수치해석적으로 조사되었다. 30톤급 로켓엔진의 연소기와 작동조건이 최적노즐형상을 조사하기 위하여 선택되었다. 연소생성물의 노즐유동은 케로신-액체산소의 이동평형계산에 의해서 구현되었다. 노즐벽면 각도의 변화는 내부충격파 및 2차 충격파의 발달형태를 다르게 유도하였다. 내부충격파가 노즐출구에서 특정위치에 있을 때 최적노즐이 얻어졌다. 최적노즐에 대한 노즐벽면 각도들은 충격파를 고려하지 않고 얻어진 최적노즐 형상과 매우 유사하게 얻어졌다.
본 연구에서는 유체역학 분야의 Yabe 박사 팀에 의해 제안된 CIP법을 이용한 3차원 시간영역 음장해석법의 정밀도에 대해서 자세한 검토를 하였다. 즉, 3차원 CIP 음장해석의 위상오차의 특성과 전파방향에 따른 오차를 명확히 하고, 본 수치 해석법의 유효성을 나타내었다. 다차원 CIP법으로는 M형, C형, A형이 있지만, 본 논문에서는 M형 CIP법을 이용한 음장해석의 정밀도에 대해 검토하였다. 또, 종래의 수치해석법으로 staggered-grid 모델을 이용한 FDTD법에 따른 계산결과와의 비교 검토를 하였다. 본 논문의 검토에 의해 같은 이산화조건에서는 CIP법이 FDTD법보다 해석법이 가진 분산성이 적고, CIP법으로 계산된 음압 파형이 FDTD법으로 계산된 음압 파형보다 변형이 적은 것을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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