• 지구물리와물리탐사
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• 제22권2호
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• pp.56-61
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• 2019

셀 기반 유한 차분법을 사용하여 P파 속도와 밀도 변화를 고려한 3차원 시간 영역 음향 파동 전파 모델링에서 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 살펴보았다. 일반적인 유한 차분법에서는 격자점에 탄성파 속도 또는 밀도와 같은 물성을 할당하고 계산하지만 셀 기반 유한 차분법에서는 이러한 물성을 격자점 사이의 셀에 할당한다. 격자점에서의 차분식 계산을 위해서는 주변 셀의 물성 평균값을 이용하는데 이로 인해 일반적인 유한 차분법에 비해 계산량이 증가하게 된다. 이 연구에서는 이러한 계산량 문제를 개선하기 위해 메모리를 추가로 사용하여 모델링 시간을 30 % 이상 줄일 수 있었다. 또한 밀도가 제한적으로 변화하는 매질에서 셀 기반 유한 차분법과 일반 유한 차분법을 함께 사용하여 모델링 성능을 추가로 향상시킬 수 있었다.

• Advances in concrete construction
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• 제14권3호
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• pp.169-183
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• 2022

In this article, vibrational behavior and wave propagation characteristics in (FG) functionally graded plates resting on Kerr foundation with three parameters is studied using a 2D dimensional (HSDT) higher shear deformation theory. The new 2D higher shear deformation theory has only four variables in field's displacement, which means has few numbers of unknowns compared with others theories. The shape function used in this theory satisfies the nullity conditions of the shear stresses on the two surfaces of the FG plate without using shear correction factors. The FG plates are considered to rest on the Kerr layer, which is interconnected with a Pasternak-Kerr shear layer. The FG plate is materially inhomogeneous. The material properties are supposed to vary smoothly according to the thickness of the plate by a Voigt's power mixing law of the volume fraction. The equations of motion due to the dynamics of the plate resting on a three-parameter foundation are derived using the principle of minimization of energies; which are then solved analytically by the Navier technique to find the vibratory characteristics of a simply supported plate, and the wave propagation results are derived by using the dispersion relations. Perceivable numerical results are fulfilled to evaluate the vibratory and the wave propagation characteristics in functionally graded plates and some parameters such wave number, thickness ratio, power index and foundation parameters are discussed in detail.

• 한국음향학회지
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• 제13권6호
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• pp.50-59
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• 1994

유리판과 단일방향(unidirectional) 탄소섬유 강화 복합재료(CFRP)판의 표면에서 연필심을 부러뜨려 발생된 과도적 탄성파를 음원으로부터 멀리 떨어진 서로 다른 위치에 둔 두개의 탐촉자로 검출하였다. 탐촉자에 검출된 과도적 신호의 스펙트럼 분석에 의해 판에서 pulse 형태로 발생된 신호는 Lamb파 분산관계를 따르며 전파하고, 유리판과 단일방향 CFRP판에서의 과도적 신호는 최저 대칭$(S_{0})$, 1차 대칭$(S_{1})$, 1차 비대칭$(A_{l})$ 모드의 최대 군속도 주변의 성분들로 형성되었다. 이러한 최대 군속도 주변 성분은 분산이 비교적 적기 때문에 과도적 신호의 초기부분은 크게 변화되지 않았으며, $A_{1}$ 모드 단절 (cut-off)주파수 이하 영역의 $S_{0}$ 모드가 가장 빠른 군속도로 전파되고 과도적 신호 형성에 크게 기여하는 모드이었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제4권2호
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• pp.34-44
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• 2001

종래의 탄성파 모델링은 지표를 수평면으로 가정하고 그 아래쪽에 여러 개의 반사면에 대한 모델링이 대부분 이었다. 그러나, 실제 탐사에서는 복잡한 지형을 가진 지표에서 탐사가 수행되기 때문에 탄성 매질에서의 반응을 명확하게 구분해 내는 것이 힘들다. 지표에 탄성파 전파특성을 규명하기 위하여 모델에 지형을 고려할 수 있도록 하여 시간영역 유한요소법을 이용하여 매질의 반응을 구하였다. 이러한 이러한 알고리즘을 이용하여 지표에서 진원을 가했을 때 수평 및 제방(mound), 채널(channel)등의 구조로부터 지표의 수신기에서 합성 탄성파 기록을 관찰하고, 스냅사진(snapshot)을 얻어냄으로써 해석해와 잘 일치함을 확인하였고, 지표 및 지하 반사면에 의한 복잡한 탄성파의 전파 양상을 파악할 수 있었다. 불규칙 지표면을 따라 전파하는 표면파가 모서리에서 새로운 진원으로 작용하여 큰 잡음이 생성됨을 관찰하였고, 지표를 따라 전파하는 높은 에너지의 레일리파, 상대적으로 낮은 압축파, 전단파 등의 전파 양상으로부터 파의 천이 상태를 관찰할 수 있었다.

• 전산구조공학
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• 제8권1호
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• pp.137-146
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• 1995

본 논문에서는 최근 관심이 증대되고 있는 충격하중에 의해 시간의 흐름에 따라 형성되는 구조물의 응력분포 양상을 유한요소 해석적으로 고찰하기 위하여 동적 응력 해석 프로그램을 개발하였다. 유한요소 해석에 의하면, 종방향 응력파는 충격하중이 작용하는 방향과 동일한 방향으로 진행하며, 응력파 선단의 속도와 모양은 이론해석에 의한 결과와 같음을 알 수 있다. 또한 종파의 진행방향에 45.deg. 방향으로 전단파가 발생하여 진행함을 알 수 있으며, 전단파의 속도는 종파의 1/2이 되고, 종파보다 전단파의 강도가 큼을 알 수 있다.

• Advances in nano research
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• 제10권2호
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• pp.101-114
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• 2021

An analytical investigation has been performed on the mechanical performance of waves propagated in a Single-Layered Graphene Sheet (SLGS) when an In-plane Varying Bending (IVB) load is interacted. It has been supposed that the Graphene Sheet (GS) is located on an elastic medium. Employing a two-parameter elastic foundation, the effects of elastic substrate on the GS behavior are modeled. Besides, the kinematic equations are derived by the means of a trigonometric two-variable refined plate theory. Moreover, in order to indicate the size-dependency of the SLGS, a Nonlocal Strain Gradient Theory (NSGT) was considered. The nonlocal governing differential equations are achieved in the framework of Hamilton's Principle (HP). Also, an analytical approach was used to detect the unknowns of the final eigenvalue equation. Finally, the effects of each parameters using some dispersion charts were determined.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제23권1E호
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• pp.19-23
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• 2004

This paper presents an experimental technique to generate and detect axisymmetric longitudinal waves in a pipe by using piezoelectric cylindrical transducers. Radial pulses transmitted by one transducer have propagated in two opposite directions along the pipe, and other two transducers have received the propagating waves. The difference of the transit times measured for the waves in two paths of known distance difference has yielded the phase speed of the wave propagation. Wave speed has been measured in an empty pipe and in a water-filled pipe.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제68권6호
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• pp.701-711
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• 2018

Herein, the thermo-magneto-elastic wave dispersion answers of functionally graded (FG) double-nanobeam systems (DNBSs) are surveyed implementing a nonlocal strain gradient theory (NSGT). The kinematic relations are derived employing the classical beam theory. Also, scale influences are covered precisely in the framework of NSGT. Moreover, Mori-Tanaka homogenization model is introduced in order to obtain the effective material properties of FG nanobeams. Meanwhile, effects of external forces such as thermal and Lorentz forces are included in this research. Also, based upon the Hamilton's principle, the Euler-Lagrange equations are developed; afterwards, these equations are incorporated with those of NSGT to reach the nonlocal governing equations of FG-DNBSs. Furthermore, according to an analytical approach, the governing equations are solved to obtain the wave frequencies and phase velocities of FG-DNBSs. At the end, some illustrations are rendered to clarify the influences of a wide range of involved parameters.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권3호
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• pp.269-276
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• 2001

복합재료의 초음파검사는 매직의 탄성이방성으로 인해 빔스큐(beam skew)현상 등이 발생하기 때문에 등방성 재료의 검사에 비해 훨씬 어렵다. 그 동안의 많은 연구의 결과로서 이방성 재료 네 탄성파의 전파 현상에 대한 해석해법이 정립되어 있으나, 그 해석해가 매우 복잡하여 실제 문제의 해를 구하기 위해서는 수치적인 방법에 의존하여야 하는 경우가 많다. 본 연구에서는 횡등방 이방성(transversely isotropic)으로 가정할 수 있는 단일방향 섬유 복합재료 내 점원에 의한 초음파 전파의 해석해를 먼저 구하고, 이러한 복합재료를 질량-스프링 모델로 모델링하여 해석해에 상응하는 수치해를 구하였다. 그 결과, 초음파의 전파에 대한 수치해와 해석해가 매우 잘 일치하는 것을 확인하였다. 동일한 수치해석법을 사용하여 초음파가 복합재료의 자유표면에서 반사되는 현상과 균일에 의해 산란되는 현상에 대한 수치해도 구하였으며 그 결과를 파동역학의 관점에서 고찰하였다. 본 연구에서 그 유효성이 확인된 수치 모델은 복합재료의 초음파검사를 시뮬레이션 함에 있어 매우 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제17권2E호
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• pp.47-52
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• 1998

An analysis of dynamic responses is carried out on monoclinic anisotropic system due to a buried harmonic line source. The load is in the form of a normal stress acting along an arbitrary axis on the plane of symmetry within the orthotropic materials: In case that the line load is acting along the symmetry axis normal to the plane of symmetry, plane wave equation is coupled with verital shear wave and longitudinal wave. However, if the line load is acting along an arbitrary axis normal to the plane of symmetry, plane wave equation is coupled with vertical shear wave, longitudinal wave and horizontal shear wave. We first considered the equation of motion in a reference coordinate system, where the line load is coincident with a symmetry axis of the orthotropic material. Then the equation of motion is transformed into one with respect to general coordinate system with azimuthal angle by using transformation tensor. Plane wave solutions of monoclinic systems are derived for infinite media. Finally complete solutions for the plane harmonic wave are obtained by calculating the inverse of the integral transforms, in which bulk wave poles are avoided by deforming the contour of the integration to the complex plane. Numerical results for examples of orthotropic material belonging to monoclinic symmetry are demonstrated.