• 제목/요약/키워드: reflection-transmission boundary

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2차원 다층 반무한해를 이용한 지하구조계의 동적 경계요소 해석 (Dynamic Boundary Element Analysis of Underground Structures Using Multi-Layered Half-Plane Fundamental Solutions)

  • 김문겸;이종우;조성용
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제1권4호
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    • pp.59-68
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    • 1997
  • 터널 등과 같은 지하구조계를 유한요소법 등의 수치적 방법으로 해석할 경우 인위적인 경제에서 파의 반사가 발생하게 되어 실제 결과의 큰 차이를 발생시킨다. 따라서 동역학적 하중을 받는 지하구조계는 실질적인 반무한 구조계로 고려되어야 한다. 특히 지하구조계는 실제 다층구조로 구성되어 있으므로 이러한 다층문제를 고려할 수 있어야 한다. 이를 위해 본 연구에서는 외부영역 경제적문제로 해석하기 위한 동적 수치기본해를 개발하였다. 주파수영역의 정적인 경우에 대한 엄밀 적분해와 Bessel 함수의 점근식을 이용한 적분을 통해 축대치문제를 2차원 문제로 보다 쉽게 적용할 수 있도록 하였다. 이와 같이 개발된 동적 수치기본해를 경제 적분 방정식에 적용하여 해석한 결과와 기존 해석결과와의 비교를 통해 그 효율성을 입증하였다. 또한 다층지반내 지하구조물에 대해 지반매체의 각 물성 및 공동의 깊이에 따른 민감도분석을 수해하여 지하구조계의 동적 거동특성 파악의 적용성을 다루었다.

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전자파 레이더 모의해석에 의한 다층 경계 콘크리트 철근 및 내부 공동형상 검출 특성 (Detecting Reinforcing Bars under Multi Boundary Layers and Void Shapes in Concrete Using Simulation Analysis Model of Electromagnetic Wave Radar)

  • 박석균
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권4A호
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    • pp.809-816
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    • 2006
  • 다층경계를 갖는 콘크리트 내의 철근 위치와 공동(공극) 형상을 효과적으로 검출하기 위해, 본 연구에서는 다층경계를 갖는 철근 콘크리트의 레이더 응답 및 무근 콘크리트 내 공동의 형상추정이 가능한 전자파 레이더의 해석 알고리즘을 개발하는데 목표를 두고 있다. 이들 조건에서의 철근 및 공동형상을 검출 또는 추정하기 위해 레이더 모의해석 모델은 다양한 경계조건과 공동형상을 갖는 철근 또는 무근 콘크리트에 대해 적용되었다. 그리고 레이더 모의해석 결과에 대한 출력신호(화상)는 컨볼루션법에 의해 계산하여 나타내었다. 그 결과, 본 모의해석 기법은 철근콘크리트의 다층경계와 콘크리트의 공동형상에 대한 레이더 응답해석에 활용이 가능할 것으로 판단된다.

스트립 배열된 다수 부이에 의한 파력에너지 추출 (Wave Power Extraction by Strip Array of Multiple Buoys)

  • 조일형
    • 한국해양공학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.474-483
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    • 2014
  • The majority of existing WECs (wave energy converters) are designed to achieve maximum power at a resonance condition. In the case of a single WEC, its size must be large enough for tuning, and it has high efficiency only within a limited frequency band. Recently, wave power extraction by deploying many small buoys in a compact array has been studied under the assumption that the buoy's size and separation distance are much smaller than the water depth, wave length, and size of the array. A boundary value problem involving the macro-scale boundary condition on the mean surface covered by an infinite strip of buoys is solved using the eigenfunction expansion method. The energy extraction efficiency (${\varepsilon}=1-R^2_f-T^2_r$), where $R_f$ and $T_r$ are the reflection and transmission coefficients for a strip array of buoys, is assessed for various combinations of packing ratio, strip width, and PTO damping coefficient.

Hybrid Type Vibration Power Flow Analysis Method Using SEA Parameters

  • Park, Young-Ho;Hong, Suk-Yoon
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제21권4E호
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    • pp.164-169
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    • 2002
  • This paper proposes a hybrid method for vibration analysis in the medium to high frequency ranges using Power Flow Analysis (PFA) algorithm and Statistical Energy Analysis (SEA) coupling concepts. The main part of the developed method is the application of coupling loss factor (CLF) suggested in SEA to the power transmission, reflection coefficients in PI' A boundary conditions. The developed hybrid method shows very promising results with regard to the applications for the various damping loss factors in wide frequency ranges. And also this paper presents the applied results of Power Flow Finite Element Method (PFFEM) by forming the new joint element matrix with CLF to analyze the various plate structures in shape. The analytical results of automobile, complex plate structures show good agreement with those of PFFEM using the PFA coefficients.

Analysis of a Tapered Rectangular Waveguide for V to W Millimeter Wavebands

  • Lee, Sangsu;Son, Dongchan;Kwon, Jae-Yong;Park, Yong Bae
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제18권4호
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    • pp.248-253
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    • 2018
  • An electromagnetic boundary-value problem of a tapered rectangular waveguide is rigorously solved based on eigenfunction expansion and the mode-matching method. Scattering parameters of the tapered rectangular waveguide are represented in a series form and calculated in terms of different rectangular waveguide combinations. Computation is performed to analyze reflection and transmission characteristics. Conductor loss by surface current density is also calculated and discussed.

A transport model for high-frequency vibrational power flows in coupled heterogeneous structures

  • Savin, Eric
    • Interaction and multiscale mechanics
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    • 제1권1호
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    • pp.53-81
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    • 2008
  • The theory of microlocal analysis of hyperbolic partial differential equations shows that the energy density associated to their high-frequency solutions satisfies transport equations, or radiative transfer equations for randomly heterogeneous materials with correlation lengths comparable to the (small) wavelength. The main limitation to the existing developments is the consideration of boundary or interface conditions for the energy and power flow densities. This paper deals with the high-frequency transport regime in coupled heterogeneous structures. An analytical model for the derivation of high-frequency power flow reflection/transmission coefficients at a beam or a plate junction is proposed. These results may be used in subsequent computations to solve numerically the transport equations for coupled systems, including interface conditions. Applications of this research concern the prediction of the transient response of slender structures impacted by acoustic or mechanical shocks.

Hydrodynamic performance of a composite breakwater with an upper horizontal porous plate and a lower rubble mound

  • Liu, Yong;Li, Hua-Jun
    • Ocean Systems Engineering
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    • 제3권1호
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    • pp.55-70
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    • 2013
  • A composite breakwater with an upper horizontal porous plate and a lower rubble mound is proposed and studied in this work. By means of matched eigenfunction expansions, a semi-analytical solution is developed for analyzing the hydrodynamic performance of the breakwater. The semi-analytical solution is verified by known solutions for special cases and an independently developed multi-domain boundary element method solution. Numerical examples are given to examine the reflection, transmission and energy loss coefficients of the breakwater and the wave force acting on the horizontal porous plate. Some useful results are presented for engineering applications.

단일계단 지형에서 변분근사법과 고유함수 전개법에 의한 파랑변형 비교 (Comparison between Variational Approximation and Eigenfunction Expansion Method for Wave Transformation over a Step Bottom)

  • 서승남
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.91-107
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    • 2009
  • 단일 계단지형 위를 지나는 선형 파랑의 변형을 계산하기 위해 변분근사법과 고유함수 전개법을 사용하였다. 이들 수치해를 비교에서 반사율과 투과율 그리고 해면변위는 거의 일치한다. 그러나 계단 경계에서 유속 정합조건이 부여되었음에도 불구하고 계산된 x방향 유속의 수직구조는 차이를 보인다.

해저지형변화에 따른 파랑의 수치해석(I) (Numerical Analysis of Wave Deformation with Sea Bottom Variation (I))

  • 김성득;이성대
    • 물과 미래
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    • 제19권3호
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    • pp.259-266
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    • 1986
  • 해저기형 변화가 있는 경우에 파랑의 변형(파의 반사 및 전달계수)을 선형요소를 사용한 경계요소법에 의해 수치해석하였다. 파랑은 2차원 선형파 이론으로부터 해석하였으며, 입사파 방향은 해저바닥상에 임의방향(직각입사 혹은 경사입사)으로 진행한다고 가정하였다. 본 계산의 신뢰도를 검증하기 위하여 다음과 같은 여러 경우에 대한 기존 연구자들의 결과와 비교하였다. (1) 단형이나 경사단락을 가지는 경우 (2) 불투과성 잠제가 있는 경우 (3) 해구가 있는 경우

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Effect of energy dissipation on plane waves in sandwiched layered thermoelastic medium

  • Lata, Parveen
    • Steel and Composite Structures
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    • 제27권4호
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    • pp.439-451
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    • 2018
  • In the present investigation, a plane P (longitudinal) wave is made incident upon a transversely isotropic magnetothermoelastic solid slab of uniform thickness, interposed between two different semi-infinite viscoelastic solids. The transversely isotropic magnetothermoelastic sandwiched layer is homogeneous with combined effects of two temperature, rotation and Hall current in the context of GN Type-II and Type-III (1993) theory of thermoelasticity. The amplitude ratios of various reflected and refracted waves are obtained by using appropriate boundary conditions. The effect of energy dissipation on various amplitude ratios of longitudinal wave with angle of incidence are depicted graphically. Some cases of interest are also deduced from the present investigation.