The purpose of this research is to study the vibration and acoustic pressure radiation from a thin isotropic flat plate stiffened by a rectangular array of beams, and excited by a time harmonic point force. These constructions on aircraft and ship structures are often subjected to fiequency dependent pressure fluctuations and forces. Forces from the these excitations induce structural vibrations in a wide range of fiequencies, which may cause such things as acoustic fatigue and internal cabin noise in the aircraft. It is thus important that the response characteristics and vibration modes of such periodic structures be horn. From this theoretical model, the sound pressure levels(SPL) in a semi-infinite fluid(water) bounded by the plate with the variation in the locations of an external time harmonic point farce on the plate can be calculated efficiently using three numerical tools such as the Gauss-jordan method the LU decomposition method md the IMSL numerical package.
A novel passive TE/TM polarization mode converter is fabricated by using poled polymer waveguides. The optic axis of the poling induced waveguide is slowly rotated by using a slowly varying structure of poling electrodes. Thus the polarization conversion is achieved as the guided mode propagates through the waveguide. The proposed device is simulated by a full vectorial beam propagation method (VBPM) for anisotropic medium. For the rotation length of 1 mm, the TE polarization of the guided mode is successfully converted to the TM polarization with negligible loss. Based on the simulation results, we fabricated the polarization converter which is tested by using 1.3 $\mu$m laser diode. TE to TM mode conversion is observed with a polarization extinction ratio higher than 30 dB, and the excess loss is less than 1 dB. The polarization conversion is relatively insensitive to wavelength since the device contains no periodic structures. These devices are easier to fabricate than others containing periodic structures.
The dynamic instability for snapping phenomena has been studied by many researches. There is few paper which deal with the dynamic buckling under the load with periodic characteristics, and the behavior under periodic excitation is expected the different behavior against STEP excitation. We investigate the fundamental mechanisms of the dynamic instability when the sinusoidal shaped arch structures subjected to sinusoidal distributed excitation with pin-ends. In this study, the dynamic direct snapping of shallow arches is investigated under not only STEP load excitation but also sinusoidal harmonic excitations, applied in the up-and-down direction. The dynamic nonlinear responses are obtained by the numerical integration of the geometrically nonlinear equations of motion, and examined by the Fourier spectral analysis in order to get the frequency-dependent characteristics of the dynamic instability for various load levels.
This paper proposes a spiral-shaped power island structure that can effectively suppress simultaneous switching noise (SSN) when the power plane drives high-speed integrated circuits in a small area. In addition, a new technique is presented which greatly improves the resonance peaks in a stopband by utilizing ${\lambda}$/4 open stubs on a conventional periodic electromagnetic bandgap (EBG) power plane. Both proposed structures are simulated numerically and experimentally verified using commercially available 3D electromagnetic field simulation software. The results demonstrate that they achieve better SSN suppression performance than conventional periodic EBG structures.
This paper presents experimental results on stirring characteristics in a microchannel with structures changed. We fabricated a new chaotic micro mixer and made by a RP(Rapid Rrototyping) technology. Flow visualization for the stirring effect was performed by using pure orator in a reservoir and fluorescent dye in the other. Chaotic mixing was achieved by introducing periodic perturbation in the field of the microchannel flow by means of shaped structures. It was found that the stirring is enormously enhanced at larger bock-height.
엄밀한 결합파 해석(rigorous coupled-wave analysis)을 이용하여 2차원 및 3차원의 주기적인 구조 제작을 위한 2차원 이진위상 회절격자를 설계 및 분석하였다. 이 회절격자는 근접장 홀로그래피를 위한 위상 마스크로서 수직 입사하는 빛에 대하여 여거 개의 회절파들을 발생하고 이들은 공간상에 주기적인 간섭무늬를 형성한다. 입사파의 편광상태, 파장, 표면 양각형태, 요철 깊이와 duty cycle을 바꿈으로써 회절된 빛들을 조절할 수 있는데 2차원 구조의 경우 0차 회절효율이 최소가 되고 1차회절효율이 최대가 될 때 최적의 결과를 보인다. 한편 0차 회절효율이 상당한 크기를 가지거나 심지어 다른 차수의 회절효율보다 높을 때 마이크로 미터 이하의 미세구조를 갖는 tetragonal-body-centered 구조와 hexagonal 구조의 포토닉 결정을 제작 할 수 있는 다양한 형태의 3차원 공간 간섭무늬가 형성된다.
최근 이동단말기의 급속한 보급과 발전에 의하여, 통상의 시가지에서의 전자파전파의 특성을 해명해야할 뿐만 아니라, 시가지, 산림, 계곡 등의 외부 공간과 실내 공간 등의 종래에는 전파불감지대로 불려오던 공간에 있어서도 안정적으로 통신을 이용할 수 있는 무선통신환경 개선의 중요성이 높게 요구되고 있다. 더욱이, 이동통신의 디지털화와 더불어 건물 등에 의한 반사에 의해서 생기는 멀티패스에 기인하는 수신펄스의 시간지연이 고속디지털통신의 장해가 되고 있다. 이러한 도심 시가지에 대한 전자파전파의 특성을 보다 정도 높게 추정하기 위해서는 건물 벽면의 구조 및 간판 등의 영향도 고려 대상으로 포함시킬 필요성이 있다. 본 연구에서는, 먼저 무선통신환경에서의 시가지, 산림, 해면, 빌딩 벽면 등의 문제를 규칙적 및 불규칙조면(random rough surface)에 의한 산란문제로 취급하여 그 특성을 상세히 파악하고자 한다. 실제 문제에 있어서도 간판과 같은 빌딩의 부착물, 창, 테라스 등과 같은 규칙적 벽면 구조 또는 불규칙적 벽면 구조를 가지고 있는 경우가 일반화되어 있는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 FVTD(finite volume time domain)법을 적용하여 기초적인 자료 보완을 위하여 3분류에 의한, 즉 주기적 구조에 의한 산란 특성, 불규칙적 구조에 의한 산란 특성, 주기적 및 불규칙의 복합형구조에 의한 2차원 전파환경 모델들에 대한 산란 특성을 조사하였다. 특히 주기적 벽면구조에 대한 Bragg reflection의 영향을 조사하였다.
주기적인 구형격자를 갖는 유전체 코팅된 도체 실린더에 대해 무한 주기 구조와 유한 주기 구조에 대한 누설 파 안테나의 복사 특성을 이론적으로 해석하였다. 무한 주기 구조에 대하여는 모드 정합 법을 적용하여 해석하 였고, 유한 주기 구조에 대하여는 퓨리에 변환과 모드 전개를 사용하여 적분 방정식을 유도하고 선형 연립 방정 식을 얻는다. 구형격자의 폭, 깊이, 유전체 코팅두께, 도체 실린더의 반경, 유한 구형격자 개수의 영향이 위상 상 수, 누설 상수 및 복사패턴 등과 복사 특성에 미치는 영향을 조사하였고, 유한 주기 구조와 무한 주기 구조의 결 과를 비교하고 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 균일 유한 주기 구형격자에 의한 높은 측엽을 줄이기 위해 안테나 의 전후단 부에 테이퍼링과 비균일 준주기 슬롯배열을 고려하였다. 또한 구형격자 표면파 안테나에 사용되는 구 형격자 주기. 폭, 깊이에 대해 테이퍼링을 통해 낮은 측엽을 갖는 endfire 복사패턴을 얻을 수 있었다.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제12권1호
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pp.1-15
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2011
This paper reviews most of the research done in the field of tensile buckling characteristics pertaining to aerospace structural elements with special attention to local buckling and parametric excitation due to periodic loading on plate and shell elements. The concepts of buckling in aerospace structures appear as the result of the application of a global compressive applied load or shear load. A less usual situation is the case, in which a global tensile stress creates buckling instability and the formation of complex spatial buckling pattern. In contrast to the case of a pure compression or shear load, here the applied macroscopic load has no compressive component and is thus globally stabilizing. The instability stems from a local compressive stress induced by the presence of a defect, such as a crack or a hole, due to partial or non-uniform applied load at the far end. This is referred to as tensile buckling. This paper discusses all aspects of tensile buckling, theoretical and experimental. Its far reaching applications causing local instability in aerospace structural components are discussed. The important effects on dynamic stability behaviour under locally induced periodic compression have been identified and influences of various parameters are discussed. Experimental results on simple and combination resonance characteristics on plate structures due to tensile buckling effects are elaborated.
Del Broccolo, S.;Ouisse, M.;Foltete, E.;Scarpa, F.
Advances in aircraft and spacecraft science
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제6권6호
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pp.479-495
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2019
Periodic cellular core structures included in sandwich panels possess good stiffness while saving weight and only lately their potential to act as passive vibration filters is increasingly being studied. Classical homogeneous honeycombs show poor vibracoustic performance and only by varying certain geometrical features, a shift and/or variation in bandgap frequency range occurs. This work aims to investigate the vibration filtering properties of the AUXHEX "hybrid" core, which is a cellular structure containing cells of different shapes. Numerical simulations are carried out using two different approaches. The first technique used is the harmonic analysis with commercially available software, and the second one, which has been proved to be computationally more efficient, consists in the Wave Finite Element Method (WFEM), which still makes use of finite elements (FEM) packages, but instead of working with large models, it exploits the periodicity of the structure by analysing only the unit cell, thanks to the Floquet-Bloch theorem. Both techniques allow to produce graphs such as frequency response plots (FRF's) and dispersion curves, which are powerful tools used to identify the spectral bandgap signature of the considered structure. The hybrid cellular core pattern AUXHEX is analysed and results are discussed, focusing the investigation on the possible spectral bandgap signature heritage that a hybrid core experiences from their "parents" homogeneous cell cores.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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