본 연구에서는 해안선 부근의 장주기파가 해안침식과 관련이 있음에 주목하며 심해파의 특성으로부터 천해역의 장주기파의 파고를 추정하기 위해 파고계 3대를 해안으로부터 외해방향의 해안종단 방향으로 일직선상에 배치하여 현장관측을 실시하고 그 결과를 분석하였다. 아울러, 장주기파의 발생기구에 관한 기존의 이론을 현장관측을 통해 검증하고, 장주기파의 발생기구를 토대로 심해파 제원과 천해역의 장주기 파고와의 관계를 검토하였다. 관측된 장주기파는 기존의 이론과 대체적으로 일치하였으며, 심해파와 장주기파 사이에는 선형적인 대응이있음을 확인하였다. 또한, 장주기파의 공간적·시간적 변화를 추가하기 위하여 각 지점별로 관측된 장주기파를 합성함으로서 장주기파의 파고를 계산하였다. 그 결과, 장주기파와 심해파 사이의 관계는 더욱 뚜렷한 경향을 나타내었으며, 양자로부터 장주기파의 추정식을 도출할 수 있었다. 따라서, 이를 이용함으로서 해당지역의 천해역에 존재하는 장주기파랑의 규모가 심해파랑의 자료로부터 예견될 수 있을 것으로 사료된다.
In this paper some shapes of the FBW cross sections were examined to improve the performance of FBW for the long wave. Trapezoidal section and prominence section were examined. Linear potential theory is used and the boundary element method is use for numerical computation. Proper choice of the pontoon geometry may improve the transmission coefficient in the long wave range for a given wave period.
2차 비선형 이론과 잉여응력 이론으로는 해석이 곤란한 실측된 불규칙파군에 따른 장주기파를 유도할 수 있는 식을 제시하였다. Longuet-Higgins와 Stewart(1965)가 제안한 식을 수정하여 보다 쉽게 파군속에 내재된 장주기파를 유도할 수 있게 하였다. 제시된 방법의 결과는 2차 비선형 이론으로 계산한 규칙 파군 및 불규칙 파군의 결과와 매우 잘 일치하였다. 특히 천수역에서는 2차 비선형 이론 및 잉여능력 이론의 이론식과 동일하게 됨을 알았다.
In this paper, trapezoid sections and prominence sections were examined to improve the performance of floating breakwater in long waves. The linear potential theory is used and the boundary element method with a matching boundary is employed for numerical computation. The effects of the side slope of the trapezoid section and the geometry ratio of the prominence section on the floating breakwater were examined. It was found that trapezoid sections show lower transmission coefficients than the rectangular sections in the long wave range. In prominence sections the size of the sides are more important than the size of the top. Proper choices of the pontoon type geometry may move the local minimum point of the wave transmission coefficient toward the longer wave ranges and improve the performance of the floating breakwater in the long wave range for a given wave period.
The concept of stress wave was introduced through the quantized kinetic energy which is related to the potentional energy change of atom, molecular bond energy. Differentiated molecular bond energy $\varphi$() by the lst order displacement u becomes force F(F = d$\varphi$($u_i$)/du), if resversely stated, causing physically atomic displacement $u_i$. Such physical phenomena lead stress(force/area of applied force) can be expressed by wave equation of linearly quantized physical property. Through the stress wave concept, formation of dislocation, which could not explained easily from a theory of continuum mechanics, can be explained. Moreover, this linearly quantized stress wave equation with a stress concept for grains in a crystalline solid was applied to three typical metallic microstructures and a simple shape. The result appears to be a product from well treated equations of a quantized stress wave. From this result, it can be expected to answer the reason why the defect free and very fine diameters of long crystalline shapes exhibit ideal tensile strength of materials.
This paper investigates the characteristics of waves generated by a flap-type wave maker in a two-dimensional wave channel. Measurements are carried out for various water depths, wave heights, periods, and lengths capacitance-type wave height gages. The experimental results are shown to satisfy the dispersion relation of the linear wave theory. For waves with a small height and long period, the wave profiles agree well with those of the linear wave theory. However, as the wave height and period become higher and shorter, respectively, it is shown that the wave profiles measured in the present experiments are different from the linear wave profiles, and the measured wave heights are smaller than the target wave heights, which may be due to the non-linearity of the waves. As the wave progresses toward the channel end, the wave height gradually decreases. This reduction in the wave height along the wave channel is explained by the wave energy dissipation due to the friction of the side walls of the channel. The performance of the wave absorber in the channel is found to be acceptable from the results of the wave reflection tests.
In this study, the shock characteristics for high velocity impact phenomena during the initial shock state by the long rod penetrator are calculated. From these results we re-analyze the one-dimensional hydrodynamic penetration theory by introducing the effective area ratio calculated from the mushroomed strain which is dependent on impact velocity. Calculated penetration depth and mushroomed strain show good agreement with high velocity impact experimental data. In addition we visualize the shock wave propagation in a transparent acryle block.
An approach based on the combined use of a 2D shallow water model and analytical 1D long wave run-up theory is proposed which facilitates the forecasting of tsunami run-up heights in a more rapid way, compared with the statistical or empirical run-up ratio method or resorting to complicated coastal inundation models. Its application is advantageous for long-term tsunami predictions based on the modeling of many prognostic tsunami scenarios. The modeling of the Chilean tsunami on February 27, 2010 has been performed, and the estimations of run-up heights are found to be in good agreement with available observations.
The wave interactions with fully submerged and floating dual buoy/vertical porous membrane breakwaters has been investigated in experimentally to validate the developed theory and numerical method in the previous study, in which multi-domain hydro-elastic formulation was carried out in the context of linear wave-body interaction theory and Darcy's law. It is found that the experimental results agrees well with the numerical prediction. Transmission and reflection can be quite reduced simultaneously especially in the region of long waves. The properly tuned system to incoming waves can effectively dissipate wave energy and also offset each other between incident and scattered waves using its hydro-elasticity and geometry.
Modulation theory describes propagation of surface waves with deep wave number and frequency modulation. Locally spectrally narrow wave packet can have accumulated large scale frequency shift of carrier wave during propagation. Some important nonlinear modulation effects, such as negative frequencies, phase kinks, crest pairing, etc., often observed experimentally at long fetch propagation of finite amplitude surface wave trains, are reproduced by the proposed theory. The presented model permits also to analyze the appropriately short surface wave packets and modulation periods. Solutions show the wave phase kinks to arise on areas' of relatively small free surface displacement in complete accordance with the experiments.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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