• 제목/요약/키워드: Wiener-Hopf equation

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표면에 수직한 계면방향 표면균열의 해석 (Analysis of Interfacial Surface Crack Perpendicular to the Surface)

  • 최성렬
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.277-284
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    • 1993
  • 본 연구에서는 적분변환에 의한 해법을 사용하여 폐형으로 주어지는 엄밀해를 얻었다. 먼저 평면에 수직한 방향의 변위를 도입하여 주어진 문제를 Mellin 변환하 고 수식화 하면 Wiener-Hopf 방정식이 주어진다.이 방정식을 푼 다음 변위에 관한 적분 표현식을 점근(asymptotic)전개하여 평가하면 균열선단 부근의 변위가 결정된다. 이로부터 폐형(closed form)으로 구성되는 균열선단부근의 응력확대계수(stress in- tensity factor)를 얻었다. 이 결과를 가지고 특정한 경우에 해당되는 기존의 연구 결과와 비교하였다. 특별히 가해진 하중이 자기평형(self equilibrium)을 이루는 경 우에 한정하여 계면에 인접한 재료의 결과와 동일함을 무한고체물에 대한 해석에서 보 인 바 있는데, 이와같은 정성적인 결과가 본문제와 같이 계면방향 표면균열을 지니는 반무한 크기의 고체물에서도 유지되는가를 검토하였다. 아울러 본 연구와 동일한 모 양의 균열이라면 고체물표면 혹은 균열면에 임의로 분포하는 비평면하중문제에 대한 응력확대계수는 본 연구의 결과를 가지고 간단한 적분을 수행함으로써 용이하게 계산 됨을 보였다.

압전재료에 대한 면외하중하의 모서리 경사 균열 (Inclined Edge Crack in a Piezoelectric Material Under Antiplane Loads)

  • 최성렬;사종엽;정재택
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권6호
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    • pp.589-596
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    • 2015
  • 횡등방성 압전재료에 대한 모서리경사균열 문제를 해석하였다. 두 기계적 집중 면외하중과 전기적 집중 면내하중이 표면과 균열면에 각각 작용하고, 균열면은 절연균열면이다. 일반화된 변위벡터를 도입하고 Mellin 변환을 사용하여 문제를 수식화하고, 이로부터 Wiener-Hopf 식을 유도하였다. 이식을 풀므로써 폐형으로 주어지는 해를 얻었다. 임의의 균열길이나 경사각에 대해서도 적용이 되는 응력 및 전기변위 강도계수와 에너지 방출율을 구하였다. 이 해는 중첩에 의하여 임의로 분포하는 전기기계하중 문제에 대한 해를 제공하는 기본해로 사용될 수 있다.

위너-호프 제어기법을 이용한 BTT 유도탄의 자동조종장치 설계 (Design of an Autopilot for the Bank-to-Turn Missile using Wiener-Hopf Methods)

  • 민덕기;박기헌
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권6호
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    • pp.45-56
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    • 1999
  • 본 논문에서는 추종 성능을 향상시키기 위해 표준모델의 2자유도 위너-호프 제어 기법을 이용하여 BTT유도탄의 자동조종장치를 설계하였다. 유도탄의 비선형 방정식으로부터 여러 동작점에 대한 선형화 모델을 구하여 선형 제어기를 설계하였으며 최종 자동조종장치는 설계된 제어기들을 이득 계획 기법을 이용하여 구성하였다. 실제 적용성을 검증하기 위하여 유도탄의 정확한 비선형 방정식과 공력 계수의 변화 등을 포함하는 6 자유도 방정식 프로그램을 이용하여 유도탄의 비행 동작에 대한 모의실험을 수행하였다.

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해석적 해법에 의한 흐름의 예측 (Flow Prediction by Analytical Response Function)

  • 윤태훈
    • 물과 미래
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    • 제8권2호
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    • pp.93-99
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    • 1975
  • A linear and optimum linear systems have been reviewed in some detail. The procedure of the solution of the Wiener-Hopf equation analytically in time domain is given and the prediction of downstream outflow for given upstream inflow are made. The predicted results are fairly satisfaotory. The intended physical interpretation of the analytical solution could be descriptable but it was found that the evaluation of the parameters of the response function is rather difficult due to complicacy and a great deal of works.

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면외변형하의 압전재료에 대한 침투 쐐기균열 (A Permeable Wedge Crack in a Piezoelectric Material Under Antiplane Deformation)

  • 최성렬;박재학
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권9호
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    • pp.859-869
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    • 2015
  • 횡등방성 압전재료에 기하학적 비대칭인 쐐기균열문제를 해석하였다. 기계적 집중면외하중과 전기적 집중 면내하중이 쐐기표면 점에 작용하고 있고, 반면에 균열면 한점에는 기계적 집중하중만 작용한다. 균열면은 침투형 얇은 슬릿으로 가정하여, 전기변위의 수직성분 및 전위가 균열면을 가로질러 연속으로 두었다. Mellin 변환을 사용하여 문제를 수식화하고, Wiener-Hopf 식을 유도하였다. 이 식을 풀므로써 폐형으로 주어지는 해를 얻었다. 임의 균열길이나 경사각, 쐐기각에 대해서도 적용이 가능한 응력 및 전기변위 강도계수를 구하였다. 장의 강도계수들은 전기적 하중에는 무관하고, 전기변위강도계수는 응력강도계수만의 함수로 표현되었다. 전기장 강도계수는 영으로 계산되었다. 또한 에너지방출률을 얻었다. 이 해는 중첩에 의하여 임의로 분포하는 전기기계하중문제에 대한 해를 제공하는 기본해로 사용될 수 있다.

산란음장 해석을 위한 적분방정식에 대한 연구 (A study of integral equations for the analysis of scattered acoustic field)

  • Wonju Jeon;Lee, Duck-Joo
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.1016-1019
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    • 2002
  • This paper deals with a fundamental and classical scattering problem by a finite strip. For the analysis of scattered acoustic field, a “single” integral equation is derived. Firstly, the complexity by considering the effect of the mean flow is alleviated by the introduction of Prandtl-Glauert coordinate and the new dependent variable. Secondly, the difficulty of solving the resultant strongly-coupled integral equations which always appear in this kind of 3-part mixed boundary value problem is solved by observing some good properties of the functions in complex domain and manipulating the equations and variables for the use of those properties. The solution can be obtained asymptotically in terms of gamma function and Whittaker function. One aim of this study is the improvement of methodology for the research using integral equations. The other is the basic understanding of scattering by a finite strip related to the linear cascade model of rotating fan blades.

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두 이방성 띠판에 내재된 면외변형하의 등속평행 균열 (Parallel Crack with Constant Velocity in Two Bonded Anisotropic Strip Under Anti-Plane Deformation)

  • 박재완;김남훈;최성렬
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권2호
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    • pp.496-505
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    • 2000
  • A semi-infinite parallel crack propagated with constant velocity in two bonded anisotropic strip under anti-plane clamped displacement is analyzed. Using Fourier integral transform a Wiener-Hopf equation is derived. By solving this equation the asymptotic stress and displacement fields near the crack tip are determined, where the results give the more general expression applicable to the extent of the anisotropic material having one plane of elastic symmetry for the parallel crack. The dynamic stress intensity factor and energy release rate are also obtained as a closed form, which are the results applicable to the problem both of dynamic and static crack under the same geometry as this study. The stress intensity factor approaches zero at the critical crack velocity which is less than the shear wave velocity, but in typical case of isotropic or orthotropic material agrees with the velocity of shear wave. Also a circular shear stress around crack tip is considered, from which the stress is shown to be approximately symmetric about the horizontal axis. Referring to the maximum stress criteria, it could be shown that a brenched crack is formed by crack growth as crack velocity increases.

면외변형하의 이방성 띠판에 대한 동적계면균열 (Dynamic Interfacial Crack in Bonded Anisotropic Strip Under Out-of-Plane Deformation)

  • 박재완;최성렬
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권6호
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    • pp.949-958
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    • 2001
  • A semi-infinite interfacial crack propagated with constant velocity in two bonded anisotropic strips under out-of-plane clamped displacements is analyzed. Using Fourier integral transform the problem is formulated and the Wiener-Hopf equation is derived. By solving this equation the asymptotic stress and displacement fields near the crack tip are obtained, where the results get more general expressions applicable not only to isotropic/orthotropic materials but also to the extent of the anisotropic material having one plane of elastic symmetry for the interfacial crack. The dynamic stress intensity factor is obtained as a closed form, which is decreased as the velocity of crack propagation increases. The critical velocity where the stress intensity factor comes to zero is obtained, which agrees with the lower value between the critical values of parallel crack merged in the material 1 and 2 adjacent to the interface. Using the near tip fields of stresses and displacements, the dynamic energy release rate is also obtained as a form of the stress intensiy factor.