• 제목/요약/키워드: scattered waves

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수중 기포에 의한 비선형 음파의 증폭과 지향성 (Nonlinear Sound Amplification and Directivity Due to Underwater Bubbles)

  • 김병남;최복경;윤석왕
    • 한국음향학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.250-260
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    • 2003
  • 수중에서 기포는 비선형성이 강한 음향 산란체로서 수중 기포들로부터 산란된 음파들은 강한 비선형 음향특성을 보인다. 입사 음파의 산란된 음파들은 기본 주파수에서뿐만 아니라 배진동 또는 고차진동 주파수들에서도 관측된다. 서로 다른 주파수의 두 음파가 기포에 입사되는 경우, 산란된 음파들은 입사 음파들의 합 및 차주파수에서도 관측될 수 있다. 본 연구에서는 수중에 형성된 기포막에 두 음파가 입사되는 경우, 기포의 비선형성에 의해 차주파수 음파의 진폭이 증폭되고 두 입사 음파의 전파방향으로 지향성이 나타남을 관측하였다. 산란된 차주파수 음파의 지향성은 일차 음원의 지향성을 사용하여 가상음원에 대한 결맞음 산란특성으로 해석하였다.

축과 수직방향으로 운동하는 프라즈마원주에 의한 평면전자파의 산란 (Electromagnetic Scattering by a Plasma Column Moving in the Perpendicular Direction to Its Axis)

  • 구연건
    • 한국통신학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.17-22
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    • 1983
  • 等方性프라즈마円柱가 軸에 수직인 방향으로 일정한 속도로 운동할 때 Lorentz 변환식, 境界條件에 의해 임의의 角度로 入射하는 平面電磁波에 대한 散亂界, 全散亂斷面績, 散亂電力角度分布, 레이다斷面績을 프라즈마円柱의 운동속도, 平面波의 入射角의 關係를 數式으로 유도하고 入射波가 H波인 경우가 E波보다 散亂界에 영향이 많이 있음을 발견하였다.

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Theory of Scalar Wave Scattering by a Sphere and a Planar Substrate

  • Park, Byong Chon;Kim, Jin Seung
    • Journal of the Korean Physical Society
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    • 제73권10호
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    • pp.1512-1518
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    • 2018
  • The problem of scalar wave scattering by a sphere on or near a planar substrate is analytically solved. The solution is a set of wave functions coming in the form of infinite series of spherical and plane waves. In air, the incident plane wave is either scattered by the sphere or reflected from the substrate. A part of these scattered or reflected waves propagate to the other object where it is reflected and scattered again. Such processes of scattering and reflection repeat in turn indefinitely to generate multiply scattered waves, which are represented in the corresponding terms in the infinite series. The term in the series can be arranged in a recognizable manner to explicitly reveal the involved process and the multiplicity of scattering.

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.

NONLINEAR FREE SURFACE CONDITION DUE TO SECOND ORDER DIFFRACTION BY A PAIR OF CYLINDERS

  • BHATTA DAMBARU D.
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제18권1_2호
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    • pp.171-182
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    • 2005
  • An analysis of the non-homogeneous term involved in the free surface condition for second order wave diffraction on a pair of cylinders is presented. In the computations of the nonlinear loads on offshore structures, the most challenging task is the computation of the free surface integral. The main contribution to this integrand is due to the non-homogeneous term present in the free surface condition for second order scattered potential. In this paper, the free surface condition for the second order scattered potential is derived. Under the assumption of large spacing between the two cylinders, waves scattered by one cylinder may be replaced in the vicinity of the other cylinder by equivalent plane waves together with non-planner correction terms. Then solving a complex matrix equation, the first order scattered potential is derived and since the free surface term for second order scattered potential can be expressed in terms of the first order potentials, the free surface term can be obtained using the knowledge of first order potentials only.

Active damage localization technique based on energy propagation of Lamb waves

  • Wang, Lei;Yuan, F.G.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제3권2호
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    • pp.201-217
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    • 2007
  • An active damage detection technique is introduced to locate damage in an isotropic plate using Lamb waves. This technique uses a time-domain energy model of Lamb waves in plates that the wave amplitude inversely decays with the propagation distance along a ray direction. Accordingly the damage localization is formulated as a least-squares problem to minimize an error function between the model and the measured data. An active sensing system with integrated actuators/sensors is controlled to excite/receive $A_0$ mode of Lamb waves in the plate. Scattered wave signals from the damage can be obtained by subtracting the baseline signal of the undamaged plate from the recorded signal of the damaged plate. In the experimental study, after collecting the scattered wave signals, a discrete wavelet transform (DWT) is employed to extract the first scattered wave pack from the damage, then an iterative method is derived to solve the least-squares problem for locating the damage. Since this method does not rely on time-of-flight but wave energy measurement, it is more robust, reliable, and noise-tolerant. Both numerical and experimental examples are performed to verify the efficiency and accuracy of the method, and the results demonstrate that the estimated damage position stably converges to the targeted damage.

강성 또는 연성 물체로 인한 음향파와 탄성파 산란의 수치해석 및 특성 분석 (Numerical Analysis and Characteristics of Acoustic and Elastic Wave Scattering from Rigid or Soft Objects)

  • Huinam Rhee
    • 소음진동
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    • 제8권6호
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    • pp.1172-1180
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    • 1998
  • 음향학적으로 강성인 물체와 연성인 물체로부터의 탄성파의 산란과 음향파의 산란을 수치적으로 해석하고 그 특성들을 비교하였다. 부분파들과. 또한 부분파들의 합인 전체 산란파의 위상 및 크기의 거동을 수치적으로 분석하고 토의하였다. 탄성파의 산란시 발생하는 종파와 횡파 사이의 모드변환 현상이 산란파의 크기와 위상에 주는 영향을 밝혔다.

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매질이 다른 무한 실린더에 의한 음의 산란 (Scattering Sound by a Flexinble Cylindrical Cavity)

  • 김유만;이병호
    • 한국음향학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.117-126
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    • 1988
  • 산란된 파동의 형태는 그 산란체의 기하학적 형상 및 위치에 따라 변한다. 본 논문에서는 매질 내에 임피던스를 가지는 무한 실린더가 있는 경우 평면 입사파에 대한 산란된 파동을 유도하였고 그 결과로부터 산란된 파동의 방향성을 나타내는 지표로서 전방 산란파의 peak 값에 대해 산란파의 크기가 반으로 떨어지는 각도를 구하였다. 이 각도를 검토해 본 결과 입사파의 주파수 및 거리에 따라 그 각의 변화가 뚜렷함을 볼 수 있었다. 따라서 매질 내에 어떠한 산란체가 있는 경우 이 각도가 산란체의 위치 및 형상을 추정하는데 유용하게 적용될 수 있을 것이라 생각된다.

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원통형 유체 산란체에 의한 공명 산란 탄성파의 진폭 및 위상 해석 (Analysis of Modulus and Phase of Resonance Scattered Elastic Waves from Cylindrical Fluid Scatterers)

  • 임현준;홍기석;김정태
    • 한국음향학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.62-70
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    • 2001
  • 최근 개발된 탄성파 공명산란이론에 기초하여, 원통형 유체산란체, 원통형 구멍 및 공명산란체의 문제에서 초음파탐촉자로 측정할 수 있는 응력 성분간 관계식을 유도하였다. 계산된 공명산란 응력부분파는 산란계수와 유사한 주파수 거동을 보이는데, 특히 공명주파수 근처에서 180°의 급격한 위상변화를 보인다. 유체 매질내 압력의 주파수 거동도 고찰함으로써, 탄성파 공명산란이론에 대한 이해를 증진하였다. 본 논문에서 연구되고 개발된 방법을 사용하면, 탄성매질 내의 유체개재물에 대한 비파괴평가의 신뢰성이 더욱 향상될 것이다.

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압전식 탐촉자의 기계-전기 신호 변환 (The Electro-Mechanical Signal Transformation of Piezo-Electric Transducer)

  • 안태원
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.110-115
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    • 2000
  • 전기-기계 상호관계식을 사용하여 시편에서의 산란파를 탐촉자의 전기 신호로 변환시키는 방법을 다루었다. 산란파에 의한 탐촉자의 전기 신호는 입사파와 산란파의 변위, 응력 관계식의 적분으로 표시되었다. 적분 표면은 산란자를 포함하는 닫힌 표면이며 입사파와 산란파의 변위, 응력도 이 표면 좌표에서의 값을 사용한다. 파동해석 결과에서 구한 산란된 파동으로부터 초음파 현미경의 탐촉자 전기 신호를 구했으며 계산 결과를 실험 결과와 비교하였다.

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