• 지구물리와물리탐사
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• 제18권2호
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• pp.74-84
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• 2015

탄성 거꿀 참반사 보정(elastic reverse-time migration)을 통해 물리적으로 의미가 있는 영상을 얻기 위해서는 탄성 파동방정식(elastic wave equation)을 통해 재구성된 벡터 파동장(reconstructed vector wavefield)으로부터 P파와 S파를 분리하는 파분리 알고리듬이 필요하다. 그리고 이방성을 고려한 탄성 거꿀 참반사 보정으로의 확장을 위해서는 이방성을 고려한 탄성 모델링 알고리듬 뿐만 아니라 이방성을 고려한 파분리가 필요하다. 이방성 탄성매질에서의 파분리는 등방성 탄성매질에서 주로 이용하는 Helmholtz decomposition과는 달리 탄성매질의 수직 속도 및 이방성 계수에 따라 계산된 유사미분필터(pseudo-derivative filter)를 이용한다. 이 필터는 적용에 많은 계산이 필요하기 때문에 이 연구를 통해 많은 양의 병렬계산을 효율적으로 수행할 수 있는 GPU (Graphic Processing Unit)를 이용하여 이방성 파분리를 수행하는 알고리듬을 개발하였다. 또한 GPU를 이용해 파분리를 수행하는 알고리듬을 포함하고 MPI (Message-Passing Interface)를 이용하는 효율성 높은 이방성 탄성 거꿀 참반사 보정 알고리듬을 개발하였다. 개발된 알고리듬의 검증을 위해 Marmousi-II 탄성모델을 기초로 수직 횡등방성(vertically transversely isotropy; VTI) 탄성모델을 구축하여 수치모형 실험을 수행해 다성분 합성탄성파탐사자료를 생성하였다. 이 합성탄성파 자료에 개발된 이방성 탄성 거꿀 참반사 보정 알고리듬을 적용하여 GPU와 MPI를 효과적으로 이용한 계산속도 향상과 이방성 파분리에 의한 영상결과의 정확도 향상을 보여주었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1991년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.124-128
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• 1991

Wood, laminates, reinforced concrete, and some special types of metals systems with controlled grain orientation are often orthotropic and at least rectilinearly anisotropic from point to point, if regarded as homogeneous media. Orthotropic bodies where a crack is not associated with a plane of elastic symmetry may be conveniently treated as a crack problem in a generally anisotropic body. At this work, approach for the determination of the stress intensity factors (SIF) of anisotropic body using crack tip singular elements is presented. Caculated values are in good agreement with the others.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제58권1호
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• pp.181-197
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• 2016

In this paper, we investigated the propagation of surface waves in a nonhomogeneous rotating fibre-reinforced viscoelastic anisotropic media of higher order of nth order including time rate of strain. The general surface wave speed is derived to study the effect of rotation on surface waves. Particular cases for Stoneley, Love and Rayleigh waves 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. Also results for homogeneous media can be deduced from this investigation. For order zero our results are well agreed to fibre-reinforced materials. Also by neglecting the reinforced elastic parameters, the results reduce to well known isotropic medium. It is also observed that, surface waves cannot propagate in a fast rotating medium. Comparison was made with the results obtained in the presence and absence of rotation and parameters for fibre-reinforced of the material medium Numerical results are given and illustrated graphically. The results indicate that the effect of rotation and parameters for fibre-reinforced of the material are very pronounced.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2007년도 공동학술대회 논문집
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• pp.209-214
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• 2007

In Korean geology that crystalline rock is dominant, the properties of subsurface including the anisotropy are distributed complexly and changed abruptly. Because of such geological environments, cross-hole seismic traveltime tomography is widely used to obtain the high resolution image of the subsurface for the engineering purposes in the geotechnical sites. However, because the cross-hole tomography has a wide propagation angle coverage relatively, its data tend to include the seismic velocity anisotropy comparing with the surface seismic methods. It can cause the misinterpretation that the cross-hole seismic data including the anisotropic effects are analyzed and treated with the general processing techniques assuming the isotropy. Therefore, we need to consider the seismic anisotropy in cross-hole seismic traveltime tomography. The seismic anisotropic tomography algorithm, which is developed for evaluation of the velocity anisotropy, includes several inversion schemes in order to make the inversion process stable and robust. First of all, the set of the inversion parameters is limited to one slowness, two ratios of slowness and one direction of the anisotropy symmetric axis. The ranges of the inversion parameters are localized by the pseudo-beta transform to obtain the reasonable inversion results and the inversion constraints are controlled efficiently by ACB(Active Constraint Balancing) method. Especially, the inversion using the Fresnel volume is applied to the anisotropic tomography and it can make the anisotropic tomography more stable than ray tomography as it widens the propagation angle coverage.

• 비파괴검사학회지
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• 제26권3호
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• pp.198-205
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• 2006

The necessity of nondestructively inspecting austenitic steels, fiber-reinforced composites, and other inherently anisotropic materials has stimulated considerable interest in developing beam models for anisotropic media. The properties of slowness surface playa key role in the beam models based on the paraxial approximation. In this paper, we apply a modular multi-Gaussian beam (MMGB) model to study the effects of material anisotropy on ultrasonic beam profile. It is shown that the anisotropic effects of beam skew and excess beam divergence enter into the MMGB model through parameters defining the slope and curvature of the slowness surface. The overall beam profile is found when the quasilongitudinal(qL) beam propagates in the symmetry plane of transversely isotropic austenitic steels. Simulation results are presented to illustrate the effects of these parameters on ultrasonic beam diffraction and beam skew. The MMGB calculations are also checked by comparing the anisotropy factor and beam skew angle with other analytical solutions.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권4호
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• pp.307-314
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• 2010

석유와 가스 등 지하자원 탐사를 위한 탄성파 탐사자료의 처리 및 해석에 있어서 이방성에 대한 연구는 매우 중요하다. 중합 및 구조보정 등 자료처리과정에 필요한 탄성파 속도를 등방성이라고 가정하였으나 실제 지하지질의 속도구조는 이방성을 가지는 경우를 흔히 볼 수 있는데, 특히 셰일층 또는 파쇄 및 절리 등 균열이 발달된 탄산염 저류층에서 이방성 특성을 찾아볼 수 있다. 본 연구에서는 합성수지인 베이클라이트로 만든 VTI매질을 대상으로 탄성파 축소모형실험을 이용하여 탄성파 이방성에 대한 연구를 수행하였다. 탄성파 모형실험에서 등방성 재료는 입사각의 변화에도 불구하고 속도가 항상 일정하지만, 이방성 매질의 경우 측정 방향 및 입사각에 따라 탄성파 P파 및 S파의 속도가 변화하였다. 측정된 탄성파 속도는 군속도로 추정되며 군속도로부터 구한 탄성계수를 이용하여 이방성계수인 ${\varepsilon}$, ${\delta}$, ${\gamma}$를 성공적으로 파악할 수 있었다. 이방성매질에서는 이론적으로 계산된 위상속도와 측정된 탄성파속도는 비교적 잘 일치하였으며, 또한 qP, qS, SH파의 위상속도를 slowness surface에서 나타내면 측정 매질에 대한 이방성 특성이 잘 표현되었다. S파의 경우 매질과 송수신기의 측정 방향에 따라 서로 다른 두 개의 횡파가 분극특성을 나타내며 전파됨을 확인할 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제9권3호
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• pp.241-249
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• 2006

한국의 지질 환경은 암석 분포가 매우 다양하고 복잡한 구조 활동의 영향을 받아 지하매질의 이방성 특성이 국부적으로 심하게 변화한다. 기존의 이방성 주시 모델링의 경우 지질 모델을 2차원으로 단순화시킴으로써 이러한 복잡한 지질 환경을 제대로 고려할 수 없었다. 또한 약 이방성 가정을 사용하여 실제로 나타날 수 있는 지하 매질의 심각한 이방성 영향을 주시 모델링에서 고려할 수 없었다. 이에 이 연구에서는 보다 실제적이고 복잡한 3차원 횡등방성 매질(transversely isotropic media)에서 q-P파의 초동 주시 양상을 모사할 수 있는 주시 모델링 알고리듬을 개발하였다. 이 알고리듬에서는 2차원 비선형 주시 내삽(2D nonlinear traveltime interpolation) 기법과 주시의 3차원 격자 채움법(mapping)을 이용한 직접 전파법(direct calculation)을 통해 급격한 물성의 변화에도 주시 계산이 가능하도록 하였다. 또한, 최소 주시 계산과정에서 수치 미분을 통한 최대 경사법(steepest descent method)을 사용하여 약 이방성 가정을 극복하였다. 개발된 알고리듬은 해석해와 비교하여 그 타당성을 검증하였고 3차원 2층구조에 대한 주시 계산을 수행하여 물성이 급격히 변화하는 모델에 대해서도 안정적으로 주시 계산이 이루어짐을 확인하였다. 이 연구에서 개발한 3차원 주시 모델링 알고리듬은 향후 구조보정이나 토모그래피 알고리듬 개발에 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 충청수학회지
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• 제19권4호
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• pp.335-347
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• 2006

The homogenization of non-stationary Navier-Stokes equations on anisotropic heterogeneous media is investigated. The effective coefficients of the homogenized equations are found. It is pointed out that the resulting homogenized limit systems are of the same form of non-stationary Navier-Stokes equations with suitable coefficients. Also, steady Stokes equations as cell problems are identified. A compactness theorem is proved in order to deal with time dependent homogenization problems.

• 비파괴검사학회지
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• 제31권6호
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• pp.635-641
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• 2011

In ultrasonic testing of dissimilar metal welds, application of phased array technique in terms of incident beam focusing is not easy because of complicated material structures formed during the multi-pass welding process. Time reversal(TR) techniques can overcome some limitations of phased array since they are self-focusing that does not depend on the geometrical and physical properties of testing components. In this paper, we test the possibility of TR focusing on a defect within anisotropic, heterogeneous austenitic welds. A commercial simulation software is employed for TR focusing and imaging of a side-drilled hole. The performance of time reversed adaptive focal law is compared with those of calculated focal laws for both anisotropic and isotropic welds.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권10호
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• pp.2201-2210
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• 2002

The accurate analysis of ultrasonic wave propagation and scattering plays an important role in many aspects of nondestructive evaluation. A numerical analysis makes it possible to perform parametric studies, and in this way the probability of detection and reliability of test results can be improved. In this paper, a finite element method was employed for the analysis of ultrasonic wave propagation in anisotropic materials, and the accuracy of results was checked by comparing with analytical predictions. The element size and the integral time step, which are the critical components for the convergence of finite element solutions, were determined using a commercial finite element code. Some differences for wave propagation in anisotropic media were illustrated when plane waves are propagating in a unidirectionally reinforced composite materials. When plane waves are propagating in nonsymmetric directions in a symmetric plane, deviation angles between the wave vector and the energy vector were found from finite element analyses and the results agreed well with analytical calculations.