This paper examines the dispersion relation governing the wave propagation on cylindrical shells. The assumption of thin shells allows the dispersion relation to be separated into three relations related to the propagation of flexural waves and two types of membrane waves. Those relations are used to identify the characteristics of the wave number curves. The dispersion relation provides two and three closed wave number curves below and above the ring frequency. Above the ring frequency three wave number curves are clearly identified to be those of flexural, shear and longitudinal waves, respectively. Below the ring frequency, the characteristics of two wave number curves are identified with dependence of the direction of wave propagation.
나노/마이크로 소자의 개발이 활발해짐에 따라 나노/마이크로 박막의 기계적 물성의 정밀 측정에 대한 필요성이 점차 커지고 있다. 기존의 파괴적인 방법의 한계를 극복하기 위한 방법으로, 유도초음파를 이용한 비파괴적인 박막 물성 방법에 대한 관심이 늘어나고 있다. 유도초음파를 이용하여 박막의 물성을 측정하는 실험을 설계하거나, 물성 측정에 대한 실험 결과를 이해하는데 있어 박막의 분산선도를 이해하는 것은 필수적이라 할 수 있다. 본 연구에서는, 전달 행렬법을 이용하여 박막의 분산선도를 계산하는 방법을 제시하고, 이를 금속 박막에 적용하여 그 특성을 관찰하였다. 전달 행렬법을 이용하여 다층판에서의 주파수에 따라 유도초음파가 전파하는 속도를 계산하여 상용 프로그램과 비교하여 그 타당성을 확인하였다. 이러한 방법을 Si 기판 위에 증착된 Al 금속 박막에 적용하여 얻은 분산곡선의 분석을 통해, 박막의 두께 조건에 따른 모드와 분산 및 비분산 특성이 나타나는 구간을 관찰할 수 있었다.
밀도, P파속도, S파속도, 공경 등 주요 시추공 환경 요소의 변화가 분산에 어떠한 영향을 미치는지를 파악하기 위하여 먼저 우리나라에 분포하는 주요 암석의 물성을 대표하는 7 가지의 모델에 대한 분산곡선을 구했다. 단극음원과 쌍극음원을 고려했으며 76 mm 시추공과 150 mm의 시추공 조건이 고려되었다. 음원과 시추공경 그리고 물성을 달리하는 여러 환경에서 유도된 분산곡선을 비교 분석함으로써 시추공 음파의 분산특성, 특히 소구경 시추공에서의 분산특성을 규명할 수 있었다.
This work is aimed to explore a possibility of using the generalized Lamb waves for nondestructive evaluation of the bonding quality of layered substrates. For this purpose, we prepared two sets of specimens with imperfect bonding at their interfaces; 1) TiN-coated specimens with various wear conditions, and 2) CVD diamond specimens with various cleaning conditions. A dispersion simulation performed for layered substrates with imperfect interfaces are carried out to get the characteristics of dispersion curves that can be used for bonding quality evaluation. Then the characteristics of dispersion curves of the fabricated specimens are experimentally determined by use of an ultrasonic backward radiation measurement technique. The results obtained in the present study show that the lowest velocity mode (Rayleigh-like) of the generalized Lamb waves are sensitively affected by the bonding quality. Therefore, the generalized Lamb waves can be applied for nondestructive evaluation of imperfect bonding quality in various layered substrates.
단극 및 쌍극 음원을 이용하여 S파속도 결정에 큰 영향을 미치는 분산특성을 연구하였다. 이를 위하여 동일한 물성을 가지면서 공경을 달리하는 3종류의 시추공모형(${\Phi}520\;mm$. ${\Phi}150\;mm$and ${\Phi}76\;mm$)을 중심으로 이른 분산곡선을 구하고 공경과 공내검층기 존재 유무에 따른 분산 특성의 변화를 비교 분석하였다. 분산곡선의 형태는 단극음원에서 시추공 내의 공내검층기 유무에 크게 영향을 받지 않고 비슷하게 나타난 반면에 쌍극음원에서는 공내검층기 유무가 큰 차이를 보였다. 반면에 절단주파수에서는 쌍극음원에 비하여 단극음원에서 공내검층기 유무에 따른 차이가 크며 특히 소구경 시추공에서 큰 차이를 보여 단극음원을 이용한 토목시추공 음파검층에서 주파수 선택이 매우 중요한 변수가 될 수 있음을 보였다. 수치모델링결과, 절단주파수와 시추공경과의 관계는 기존에 알려진 일반적인 반비례 관계보다는 지수함수적으로 감소하는 관계임을 확인하였으며, 분산모드의 종류나 공내검층기 유무에 상관없이 각 환경에 있어서의 절단주파수 값을 지수함수로 표시할 수 있었다. 특정 시추공 환경에서의 분산곡선 및 분산특성들은 과거 연구결과들로부터 비교적 잘 알려져 있지만 분산곡선의 직접 비교에 의하여 분산특성에 미치는 시추공경과 공내측정기 영향을 보다 구체적으로 밝힐 수 있었다.
Ultrasonic guided wave testing is a very promising non-destructive testing method for rails, which is of great significance for ensuring the safe operation of railways. On the basis of the semi-analytical finite element (SAFE) method, a analytical model of 59R2 grooved rail was proposed, which is commonly used in the ballastless track of modern tram. The dispersion curves of ultrasonic guided waves in free rail and supported rail were obtained. Sensitivity analysis was then undertaken to evaluate the effect of rail elastic modulus on the phase velocity and group velocity dispersion curves of ultrasonic guided waves. The optimal guided wave mode, optimal excitation point and excitation direction suitable for detecting rail integrity were identified by analyzing the frequency, number of modes, and mode shapes. A sinusoidal signal modulated by a Hanning window with a center frequency of 25 kHz was used as the excitation source, and the propagation characteristics of high-frequency ultrasonic guided waves in the rail were obtained. The results show that the rail pad has a relatively little influence on the dispersion curves of ultrasonic guided waves in the high frequency band, and has a relatively large influence on the dispersion curves of ultrasonic guided waves in the low frequency band below 4 kHz. The rail elastic modulus has significant influence on the phase velocity in the high frequency band, while the group velocity is greatly affected by the rail elastic modulus in the low frequency band.
A linearly-chirped fiber grating for the dispersion compensation over 520km of 1.3.mu.m single mode fiber is designed. The compensation characteristics of the gratings apodized each with Gaussian and hyperbolic tangent function are studied. the ripples in reflection and delay curves are coniderably reduced for both cases, but the reflection bandwidth for the hyperbolic tangent apodization is much less shrinked than that of the Gaussian apodization.
짧은 시간에 장거리를 전파하는 유도 초음파의 특성을 이용하면 빠르게 넓은 영역의 검사가 가능하다. 그러나 레일의 경우와 같이 단면이 단순하지 않고 임의의 형상을 갖는 구조물의 경우 초음파 전달시 발생하는 분산 특성이나 다수의 모드의 발생으로 초음파 신호의 분석에 어려움을 겪는다. 따라서 실용적인 유도 초음파 검사 시스템을 개발하기 위해서는 먼저 레일내를 전파하여 전달되는 초음파의 거동특성을 이해하여야 한다. 특히 레일내를 전파하는 초음파의 분산특성은 필수적으로 확인되어야 할 특성이다. 본논문에서는 SAFE법을 활용하여 KS60 레일내를 전파하는 초음파의 분산곡선을 구하는 방법을 소개하고 유도초음파를 활용한 레일 검사의 가능성에 대하여 살펴보았다.
주변 잡음 자료를 이용한 부지 특성 규명 방법으로 삼각형 배열, 육각형 배열, 반원형 배열에 따른 표면파 분산곡선의 도출 특성을 파악하였고, 터키 이즈밋시의 인근 부지에 대한 부지특성을 살펴보기 위하여 주변 잡음 자료로부터 표면파 분산곡선과 H/V비를 도출하였다. 또한 MASW를 수행하여 고주파 분산곡선인 기본 모드와 1차 모드 분산곡선을 도출하였고 역산을 수행하여 S파 속도 구조를 구하였다. 표면파를 이용한 5파 속도 구조 규명에서는 역산시 비유일해의 문제가 발생하므로, MASW자료의 초동을 이용한 굴절법 토모그래피를 동시에 수행하여 얻어진 속도구조 비교를 통해서 유일해를 결정하였다.
Nitrendipine, a slightly soluble calcium channel blocking agent forms a solid dispersion system with $hydroxypropyl-{\beta}-cyclodextrin$, which exhibits better dissolution characteristics than the uncomplexed drug. The dissolution rate of nitrendipine was markedly increased in solid dispersion system in pharmacopeial disintegration media at pH 1.2 and pH 6.8. Four different dosage forms of nitrendipine were administered to rats: (a) nitrendipine in the solution of PEG 400; (b) nitrendipine solid dispersion system with $hydroxypropyl-{\beta}-cyclodextrin$ in a molar ratio of 1:2 by solvent evaporation method and administered in capsule form; (c) physical mixture of nitrendipine with $hydroxypropyl-{\beta}-cyclodextrin$ in a molar ratio of 1:2 and administered in capsule form; (d) nitrendipine alone administered in capsule form. Relative bioavailability after the oral administration of various dosage forms to rats with a dose of 10 mg/kg equivalent to nitrendipine was compared with that of nitrendipine in the solution of PEG 400. The AUC of solid dispersion was significantly bigger than that of nitrendipine powder. $T_{max}$ of solid dispersion was significantly shorter and $C_{max}$ was higher than that of nitrendipine powder. These results indicate that the bioavailability of nitrendipine could be improved markedly by inclusion complexation. An interesting correlation also appears to exist between the in vitro dissolution data and the area under the plasma concentration-time curves.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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