• 제목/요약/키워드: reflection-transmission boundary

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부유식 방파제의 반사-투과 경계조건을 적용한 항만 정온도의 해석 (Harbor Tranquility Analysis with the Reflection-Transmission Boundary Condition of Floating Breakwaters)

  • 전인식;최민호;심재설;오병철
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.76-85
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    • 2002
  • 부유식 방파제는 고정식 방파제에 비하여 항 내·외 해수교환성은 우수한 반면, 항내 정은도가 다소 저하되는 특징이 있다. 따라서, 설계초기단계에서 부유식 방파제의 여러 평면배치 대안에 대하여 항내 정온도를 적절히 평가할 필요가 있다. 본 연구에서는 기존의 시간의존완경사 방정식을 부유식 방파제 설치안에 대해서도 적용할 수 있도록 하기 위하여 부유식 방파제의 반사와 투과를 동시에 반영할 수 있는 일종의 반사-투과 경계조건을 정식화하였다. 본 경계조건의 성능을 검토하기 위하여 이차원 및 삼차원 해석을 수행한 결과, 수치해석에 입력된 반사 및 투과율이 수치적으로 잘 구현됨을 확인하였다. 마지막으로 본 반사-투과 경계조건을 부유식 방파제가 설치되어 있는 가상적 항만에 적용하였으며, 본 수치해석이 부유식 방파제의 실해역 설치를 위한 실무에서도 충분히 효과적으로 이용될 수 있음을 예시하였다.

사다리꼴형상 잠제의 수리특성에 관한 경계요소해석 (Boundary Element Analysis on the Hydraulic Characteristics of Submerged Breakwater with Trapezoidal Type)

  • 김남형;양순보
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.45-51
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    • 2003
  • 본 연구에서는 경계요소법을 이용하여 불투과성 사다리꼴형상 잠제에 의한 파랑의 반사율과 투과율을 이론적으로 수치해석 하였다. 해석기법으로는 유체와 투과성 영역을 동시에 해석할 수 있는 파압함수를 사용하였으며, 이론적으로 간단히 하기 위해, 투과성 영역내의 파랑의 운동은 선형소산계수와 부가질량계수를 도입하여 정식화하였다. 사다리꼴형상 잠제의 소파특성은 잠제의 법면경사의 변화에 대한 의존도가 높은 것을 알 수 있었다.

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경사입사파랑중의 사석방파제에 의한 반사율과 투과율에 관한 연구 (Wave Reflection and Transmission Coefficients of Rubble Mound Breakwaters under Oblique Incident Waves)

  • 배기성;김도삼
    • 한국해양공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.31-35
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    • 2001
  • By applying the Boundary Integral Equation Method (BIEM) to obliquely incident for Rubble Mound Breakwater (RMB), wave reflection and transmission the coefficients are studied numerically. The validity of and the present BIEM is confirmed by comparing it with 1)numerical results of the eigenfunction expansion method of Dalrymple et al.(1991), and 2)numerical results of the BIEM of Kojima et al.(1988). Therefore, the characteristics of RMB for obliquely incident waves are investigated according to the variations of the wave period, equivalent linear nondimensional friction coefficient and direction of incident waves. It is revealed that the wave transformations of obliquely incident waves are different from those of normally incident waves.

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Reflection and Transmission of Acoustic Waves Across Contact Interfaces

  • Kim, Noh-Yu;Jhang, Kyung-Young;Lee, Tae-Hoon;Yang, Seung-Yong;Chang, Young-Chul
    • 비파괴검사학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.292-301
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    • 2008
  • A linearized model for hysteretic acoustic nonlinearity of imperfectly joined interface is proposed and analyzed by using Coulomb damping to investigate the characteristics of the reflection and transmission coefficients for harmonic waves at the contact interface. Closed crack is modeled as non welded interface that has nonlinear discontinuity condition in displacement across its boundary. Based on the hysteretic contact stiffness of the contact interface, the reflected and transmitted waves are determined by deriving the tractions on both sides of the interface in terms of the discontinuous displacements across the interface. It is found that the amplitudes of the reflected and transmitted waves are dependent on the frequency and the hysteretic stiffness. As the frequency of the incident wave increases, the higher reflection and lower transmission are obtained. It also shows that the hysteresis of the interface increases the reflection coefficient, but reduces the transmission coefficient. A fatigue crack is also made in aluminum specimen to demonstrate these characteristics of the reflection and transmission of contact interfaces.

Compressional MHD wave transport in the boundary region between cold and hot plasmas

  • Park, Seong-Kook;Lee, Dong-Hun;Kim, Ki-hong
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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    • pp.40-40
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    • 2003
  • When the magnetotail is disturbed by an impulsive input such as the substorm onset, compressional magnetohydrodynamic (MHD) waves play an important role in delivering perturbed energy and exciting various wave modes and currents. The plasmasheet, in which relatively hot plasmas exist, is surrounded by relatively cold plasmas at the plasma sheet boundary layer (PSBL) and the equatorial plasmasphere. Since the Alfven speed significantly varies near these regions, the compressional waves are expected to undergo mode conversion by inhomogeneity at the boundary between cold and hot plasma regions. We investigate how the initial compressional MHD wave energy is reflected, transmitted, and absorbed across that boundary by adopting the invariant imbedding method (IIM) which gives the exact reflection, transmission, and absorption coefficients without any theoretical approximations for given frequencies and wave numbers. The IIM method is very useful in quantifying the reflection and transmission of compressional waves in the sense that we can calculate how much fast mode wave energy is delievered into shear Alfven waves or field-aligned currents. Our results show that strongly localized absorption occurs at the boundary region. This feature suggests that localized field-aligned currents can be impulsively excited at such boundary regions by any compressional disturbances, which is highly associated with impulsive auroral brightening at the substorm onset. We compare our results with previous studies in cold inhomogeneous plasmas.

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Spline Boundary Element Modeling of Wave Scattering on a Submerged Breakwater

  • 부성균
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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    • pp.396-402
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    • 2006
  • An efficient spline boundary element scheme is newly developed for water wave scattering of an incident wave train on a submerged breakwater. Validation of the present scheme is accomplished through the numerical experiments for various cases, by comparing the numerical results with theories vailable in the literature. Very accurate reflection and transmission coefficients for thin horizontal breakwater are obtained. It is observed that the reflection coefficient for the rectangular breakwater is significantly affected by the thickness. Horizontal and vertical forces on the breakwater for various thicknesses were also investigated.

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2차원 경계요소법을 이용한 Bragg반사 해석 (Analysis of Bragg Reflection using Two-Dimensional Boundary Element Method)

  • 김영택;조용식;이정규
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제33권6호
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    • pp.805-814
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    • 2000
  • 본 연구에서는 경계요소법을 이용하여 수심이 변하는 지형을 통과할 때 발생하는 파랑의 회절을 수치해석하였다. 먼저, 트렌치지형을 통과하는 파랑의 반사율과 통과율을 계산하였으며 고유함수전개법에 의한 결과와 비교하여 본 모형을 검증하였다. 아울러, 경계요소법을 정현파형 지형에 적용하여 반사율 및 Bragg 반사를 연구하였다. 수치해석에 의한 반사율은 수리모형실험에 의한 관측결과 및 고유함수전개법에 의한 결과와 비교하였다. 전체적으로 본 연구의 결과는 기존의 자료와 잘 일치하였다.

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Effects of stiffness on reflection and transmission of micropolar thermoelastic waves at the interface between an elastic and micropolar generalized thermoelastic solid

  • Kumar, Rajneesh;Sharma, Nidhi;Ram, Paras
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제31권2호
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    • pp.117-135
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    • 2009
  • The reflection and transmission of micropolar thermoelastic plane waves at the interface between an elastic solid and micropolar generalized thermoelastic solid is discussed. The interface boundary conditions obtained contain interface stiffness (normal stiffness and transverse stiffness). The expressions for the reflection and transmission coefficients which are the ratios of the amplitudes of reflected and transmitted waves to the amplitude of incident waves are obtained for normal force stiffness, transverse force stiffness and welded contact. Numerical calculations have been performed for amplitude ratios of various reflected and transmitted waves. The variations of amplitude ratios with angle of incident wave have been depicted graphically. It is found that the amplitude ratios of reflected and transmitted waves are affected by the stiffness, micropolarity and thermal distribution of the media.

사각형 노치에 대한 램파의 다중 모드 반사와 투과 계수 해석 (Analysis of Multi-Mode Reflection and Transmission Coefficients of a Lamb Wave Across a Rectangular Notch)

  • 김병수;노용래
    • 한국음향학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.129-139
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    • 2008
  • 본 논문의 목적은 탄성판 내에서 진행하는 기본형 램파 모드인 $S_0,\;A_0$ 모드가 사각형 노치에 의해 산란되었을 때, 노치의 2차원 형상에 따른 각 파의 반사계수와 투과계수를 구하는데 있다. 먼저 노치가 있는 부분의 평판의 두께 변화에 따라 노치 부위에 발생 가능한 램파모드의 변화를 고찰하고, 노치 부위의 경계면 형상과 노치 내부에서 진행하는 입사파의 방향에 따라, 노치에 의한 전체 산란 현상을 3가지의 독립된 산란 프로세스로 구분하였다. 그리고 각 프로세스의 경계면에 자유 경계조건과 연속조건을 적용하여 각 프로세스에서 발생된 산란파의 투과 및 반사 계수를 구하였다. 나아가 중첩의 원리를 이용하여 각 프로세스의 산란파를 모드별로 합산하고, 사각형 노치의 폭과 깊이의 변화에 따른 입력파의 에너지 플럭스의 합과 반사 및 투과파의 에너지 플럭스의 합의 차이가 최대 4%에 들도록 하는 정상상태에서의 반사 및 투과계수를 구하고 분석하였다.

다층반무한 기본해를 이용한 지진응답해석 (Earthquake Response Analysis through a Fundamental Solution to Multilayered Half-Planes)

  • 김문겸
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 1997년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 1997
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    • pp.128-135
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    • 1997
  • The indirect boundary integral equation is formulated to analyze the behavior of a cavity in a multilayered half-plane subjected to earthquake waves. This formulation uses the fundamental solutions that are numerically calculated by the generalized transmission and reflection coefficient method. The free surface of the cavity without external excitation influences the behavior of the half-plane. Consequently this analysis adds the consideration of scattering-field into the analysis and the total motion field of the cavity is decomposed into the free-field and scattering-field motions. The free-field motion is obtained from the modification of the transmission and reflection coefficient method. The scattering-field motion is calculated is calculated by the indirect boundary value problem which has the ficticious boundaries and sources. In this study, P wave, SV wave, SH wave, and Rayleigh wave are analyzed respectively.

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