• 한국광학회지
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• 제21권4호
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• pp.161-167
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• 2010

단축 이방성 매질에서 다른 단축 이방성 매질로 진행하는 빛의 유효투과계수 표현을 유도하였다. 두 이방성 매질 사이에 가상의 등방성 매질을 도입한 후, 가상의 등방성 매질 내의 다중반사 효과를 반영함으로써 두 단축 이방성 매질간의 경계면에서 유효 투과계수 표현을 제시하였다. 균일하지 않은 단축 이방성 매질을 얇고 균일한 단축 이방성 층들의 합으로 대치하여 각각의 두 경우에 대하여 투과하는 빛의 편광상태 변화를 계산한 후 비교함으로써 이 방법의 타당성을 확인하였다.

• 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.

• 한국지진공학회논문집
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• 제2권2호
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• pp.77-85
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• 1998

이방성 재료에서의 표면파 진행과 산란에 대한 연구를 수행하였다. 두 개의 이방성 4분 무한 영역의 계면에서의 표면파 산란거동을 해석하기 위한 이론을 제안하였다. Green 함수법을 이용하여 계면에서의 표면파 산란계수를 결정하기 위한 방정식을 유도하였다. 수치계산을 수행하였으며 이방성과 비균질성이 산란 거동에 미치는 영향을 비교하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권1호
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• pp.54-58
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• 2008

Time reversal (TR) of body waves in fluids and isotropic solids has been used in many applications including ultrasonic NDE. However, the study of the TR method for anisotropic materials is not well established. In this paper, the full reconstruction of the input signal is investigated for anisotropic media using an analytical formulation, called a modular Gaussian beam (MGB) model. The time reversal operation of this model in the frequency domain is done by taking the complex conjugate of the Gaussian amplitude and phase received at the TR mirror position. A narrowband reference signal having a particular frequency and number of cycles is then multiplied and the whole signal is inverse Fourier transformed. The original input signal is seen to be fully restored by the TR process of MGB model and this model can be more generalized to simulate the spatial and temporal focusing effects due to TR process in anisotropic materials.

• Geomechanics and Engineering
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• 제15권1호
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• pp.645-657
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• 2018

The paper aims to analyze the behaviour of torsional type surface waves propagating through fluid saturated inhomogeneous porous media clamped between two inhomogeneous anisotropic media. We considered three types of inhomogeneities in upper anisotropic layer which varies exponentially, quadratically and hyperbolically with depth. The anisotropic half space inhomogeneity varies linearly with depth and intermediate layer is taken as inhomogeneous fluid saturated porous media with sinusoidal variation. Following Biot, the dispersion equation has been derived in a closed form which contains Whittaker's function and its derivative, for approximate result that have been expanded asymptotically up to second term. Possible particular cases have been established which are in perfect agreement with standard results and observe that when one of the upper layer vanishes and other layer is homogeneous isotropic over a homogeneous half space, the velocity of torsional type surface waves coincides with that of classical Love type wave. Comparative study has been made to identify the effects of various dimensionless parameters viz. inhomogeneity parameters, anisotropy parameters, porosity parameter, and initial stress parameters on the torsional wave propagation by means of graphs using MATLAB. The study has its own relevance in connection with the propagation of seismic waves in the earth where fluid saturated poroelastic layer is present.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권6호
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• pp.1846-1857
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• 2021

Ultrasonic nondestructive testing is important for monitoring the structural integrity of dissimilar metal welds (DMWs) in pressure vessels and piping in nuclear power plants. However, there is a low probability of crack detection via inspection of DMWs using ultrasonic waves because the grain structures (grain orientations) of the weld area cause distortion and splitting of ultrasonic beams propagating in anisotropic media. To overcome this issue, the grain orientation should be known, and a precise ultrasonic wave simulation technique in anisotropic media is required to model the distortion and splitting of the waves accurately. In this study, a method for nondestructive prediction of the DMW grain orientations is presented for accurate simulation of ultrasonic wave propagation behavior in the weld area. The ultrasonic wave propagation behavior in anisotropic media is simulated via finite-element analysis when ultrasonic waves propagate in a transversely isotropic material. In addition, a methodology to predict the DMW grain orientation is proposed that employs a simulation technique for ultrasonic wave propagation behavior calculation and an optimization technique. The simulated ultrasonic wave behaviors with the grain orientations predicted via the proposed method demonstrate its usefulness. Moreover, the method can be used to determine the focal law in DMWs.

• 비파괴검사학회지
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• 제17권4호
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• pp.227-236
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• 1997

탄성파 전파 과정의 정량적인 이해와 그 가시화는 결함 탐지는 물론이고, 재료의 물성 평가에 매우 중요하다. 대상 재료가 이방성을 지닐 경우에 탄성파 전파 과정은 복잡해져서 전파 과정의 해석 및 가시화 작업은 탄성파를 이용하는 결함 탐지 및 재질 평가에서는 필수적이다. 이방성 재료에서는 탄성파의 속도가 방향에 따라서 달라짐은 물론이고, 위상 속도와 군 속도의 방향이 어긋나서 파면이 진행하는 방향과 에너지가 진행하는 방향이 달라진다(beam skewing 효과). 특히 복합재료와 같이 이방성이 큰 재료에서는 이 효과가 매우 크게 나타나므로 탄성파를 이용한 시험 결과를 해석하고자 할 때에는 반드시 전파 과정을 이해해야 한다. 이방성 재료에 대해 해석적인 접근에는 한계가 있어서 유한차분법(finite difference method: FDM)과 같은 수치 해석 방법이 유용하게 사용되고 있다. 본 연구에서는 탄성파 전파 과정을 해석할 수 있는 2차원 FDM 프로그램을 개발하고, 이를 이용하여 이방성 재료에서의 탄성파 전파에 대한 전산 시뮬레이션 결과를 비교 분석한다.

• Kyungpook Mathematical Journal
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• 제62권3호
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• pp.557-581
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• 2022

The anisotropic-diffusion convection equation with exponentially variable coefficients is discussed in this paper. Numerical solutions are found using a combined Laplace transform and boundary element method. The variable coefficients equation is usually used to model problems of functionally graded media. First the variable coefficients equation is transformed to a constant coefficients equation. The constant coefficients equation is then Laplace-transformed so that the time variable vanishes. The Laplace-transformed equation is consequently written as a boundary integral equation which involves a time-free fundamental solution. The boundary integral equation is therefore employed to find numerical solutions using a standard boundary element method. Finally the results obtained are inversely transformed numerically using the Stehfest formula to get solutions in the time variable. The combined Laplace transform and boundary element method are easy to implement and accurate for solving unsteady problems of anisotropic exponentially graded media governed by the diffusion convection equation.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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• pp.51-56
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• 2008

등방성 매질에서의 파형역산에 대한 연구는 1980년대부터 꾸준히 이루어져 왔으나 이방성 매질에 대한 연구는 그렇지 못하다. 본 연구에서는 이방성 매질에 대한 시간영역 셀기반 유한 차분 모델링 기법을 이용해 2차원 TI 구조에서의 파형역산 알고리듬을 개발하였다. 반복적인 비선형 역산에서 최대 급경사 방향은 역시간 구조보정의 역전파 방법을 이용하여 간접적으로 계산하였고, 이를 정규화 시키기 위해 슈도-헤시안 행렬을 이용하였다. 본 연구에서 제시된 시간영역 파형역산 기법을 이방성 매질을 포함한 2층 구조와 이방성 Marmousi 모형 자료에 적용하고 이를 등방성 매질만을 고려한 기존의 파형역산 결과와 비교하였다. 본 연구의 결과를 통해 이방성 매질을 등방성 매질로 가정하고 파형역산을 수행할 경우 정확한 영상을 얻을 수 없기 때문에, 실제 탐사 자료의 파형역산을 수행할 경우 이방성 매질을 고려해야 좀 더 정확한 지하 구조를 파악할 수 있음을 확인하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제11권2호
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• pp.153-160
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• 2008

실제 매질에서 전파하는 파의 거동을 묘사하기 위하여 탄성파 모델링을 수행한다. 일반적으로 실제매질은 반무한 매질이나 컴퓨터를 이용한 수치모델링에서 반무한 매질을 표현하기는 쉽지 않다. 따라서, 유한한 크기의 모형을 가정하며, 이 경우 모형의 좌우 및 하부 경계는 가상의 경계이므로 이로부터 반사되는 인위적인 반사파들은 적절한 경계조건을 도입하여 제거되어야 한다. 최근 들어 등방성 매질 뿐 아니라 이방성 매질에 대한 연구가 증가하면서 이방성 매질에서의 경계를 적절히 표현해 줄 수 있는 방법이 필요하게 되었다. 본 연구에서는 등방성 매질의 탄성파 모델링에서 가장 많이 이용되는 스펀지 경계조건, Clayton과 Engquist가 제안한 흡수경계조건, Higdon의 흡수경계조건 세 방법을 이방성 매질에 적용할 수 있도록 변형한 후 다양한 포아송의 비를 갖는 모형에 적용함으로써 세 경계조건의 특성을 분석해 보았다. Clayton과 Engquist의 흡수경계조건은 등방성 매질에서 포아송의 비가 클 때 불안정한 모습을 보이는데, 이방성 매질에서도 역시 같은 결과를 보여주었다. 스펀지 경계조건은 등방성 매질과 이방성 매질에서 매우 좋은 결과를 보여주었지만, 컴퓨터 메모리나 계산시간을 고려하였을 때 비효율적이다. 이에 반해 Higdon이 제안한 경계조건은 필요로 하는 컴퓨터 메모리와 계산시간이 적을 뿐 아니라 큰 각도로 입사되는 파에 의해 발생하는 반사파까지 효과적으로 제거하였다. 따라서 포아송의 비가 비교적 크게 나타나는 이방성 매질에서는 계산상의 효율성 등을 고려할 때 Higdon의 흡수경계조건이 적합할 것으로 생각된다.