A numerical study is conducted to examine the wave scattering at infilled trenches which may be constructed to reduce the ground-transmitted vibration. The finite element method is used for the simulation of the wave propagation in the semi-infinite region. In order to keep the computational burden manageable, the absorbing boundaries are employed. The numerical technique is validated by modeling a published problem. The results are shown to be in good agreement with the published data. The screening effectiveness of the infilled trenches is then studied for different trench dimensions and material properties.
본 논문에서는 비교적 큰 규모의 불규칙 조면에 의한 산란 특성을 예측하기 위해 ray tracing 기법을 적용하였다. 전자계를 평가하기 위하여, 회절 레이(ray)에 대해서 knife edge 회절에 의한 회절 계수를 사용하였고, 반사 레이에 관해서는 Fresnel의 반사 계수를 사용하였다. 또한 레이 추적 방법에는 수신기에 도달하는 모든 레이의 경로를 정확히 찾아주는 image method를 채용하였으며, 불규칙 조면에 회절계를 고려하였다. 파도 모양의 조면에 의한 산란 특성과 빌딩 모양의 표면에 의한 지연 확산(delay spread) 특성에 대해 수치 계산하였다. 불규칙 조면에 의한 산란 특성을 수치적으로 해석하는데 ray tracing 기법을 적용하여 그 유효성을 입증하였다.
Surface wave scattering by periodic grooves of arbitrary profile in a grounded dielectric slab is investigated for the TE surface wave incidence. Both the finite and infinite periodic geometries are considered. The former case is analyzed by using of hybrid FEM/MOM and the latter by using of full MOM procedure. Some numerical results for the reflected and transmitted powers in a grounded dielectric slab, radiation power into the free space, and radiation patterns in case of finite structure and for the dispersion diagram in case of infinite structure are presented. And some descriptions on the relationship between the finite and infinite structure such as the maximum beam angle are given.
An analysis method for the electromagnetic scattering of a gaussian beam wave by finite periodic conducting strip grating on a groudned dielectric slab is considered. The intergral equation for the unknown current induced on the conducting strip surface is derived and solbed numerically by use of the method of moment. From knowledge of the strip current, the quantities of interest such as radiation pattern, the space wave power radiated into the free space, and the coupled surface wave power propagating along the dielectric slab are computed for the appropriately chosen parametes Some similarity between scattering behaviours of the present geometry and the infinite geometry is examined by observing the Off-bragg as well as bragg blaxing penomena in both geometries.The validity of the numerical results are assured by a check of the power conservation relations.
Analytical investigation of acoustic wave scattering from turbulent premixed flames was conducted to evaluate the acoustic energy amplification/damping. Such acoustic energy change is attributed to the acoustic velocity jump due to flame's heat release. Small perturbation method up to second order and stochastic analysis were utilized to formulate net acoustic energy and the energy transfer from coherent to incoherent energy. Randomly wrinkled flame surface is responsible for the energy transfer from coherent to incoherent field. Nondimensional parameters that govern net acoustic energy were determined: rms height and correlation length of flame front, incident wave frequency, incidence angle, and temperature ratio. The dependence of net acoustic energy upon these parameters is illustrated by numerical simulations in case of Gaussian statistics of flame front. Total net energy was amplified and the major factors that affect such energy amplification are incidence angle and temperature ratio. Coherent (incoherent) energy is damped (amplified) with rms height and correlation length of flame front.
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.
In this article, a comparative study has been made to investigate the scattering behaviour of three layered structure model on torsional surface wave. For such model intermediate layer is taken as fiber reinforced composite, resting over a dry sandy Gibson substratum and underlying by different anelastic media. We consider two distinct mediums for topmost layer. In the first case, topmost layer has been taken as fluid saturated homogeneous porous layer, while in the second case the fluid saturated porous layer has been replaced by a transversely isotropic layer. Simple form expression for the secular equation of torsional surface wave has been worked out in both the cases by executing specific boundary conditions, which comprises Whittaker's function and its derivative, for imminent result that have been elaborated asymptotically. Some special cases have been constituted which are in excellent compliance with recorded literatures. For the sake of comparative study, numerical estimation and graphical illustration have been accomplished to identify the effects of the width ratio of the layers, Biot's gravity parameter, sandy parameter, porosity parameter and other heterogeneity parameters corresponding to the layers and half spaces, horizontal compressive and tensile initial stress on the phase velocity of torsional surface wave.
해수면 상태에 따른 고주파 양상태 해수면 음파산란 채널 측정 실험은 2020년 4월 거제 내만해역에서 수행되었으며 산란이론을 기반으로 한 모의결과와 비교하였다. 신호는 중심주파수 128 kHz, 대역폭 32 kHz의 선형 주파수 변조 신호를 이용하였다. 파고부이를 통해 측정된 해수면 거칠기로부터 해수면 파수 스펙트럼을 계산하였고 산란이론인 Small Slope Approximation(SSA)에 적용하여 해수면 거칠기에 의한 산란강도를 추정하였다. 또한 실험 당시 풍속을 이용하여 해수면 부근 공기방울층 음파산란을 고려하여 산란강도를 계산하였다. 모의된 산란강도를 이용하여 해수면 산란 채널 세기 임펄스 응답을 모의하였고, 해수면 파수 스펙트럼과 공기방울층 산란에 따른 모의결과를 측정치와 비교, 분석하였다.
해수면에서의 음파산란 특성을 파악하기 위한 해수면 후방산란실험을 2000년 11월 동해시 연안에서 수행하였다. 평면입사각의 범위는 20°∼40°였고 주파수는 60 kHz였다. 실험해역의 풍속은 3 m/s, 해수면 거칠기는 1 m이하로 관측되었다. 분석된 해수면 후방산란강도는 경계면 산란강도 예측 모델에 비해서 높게 나타났으며 이러한 차이는 작은 평면입사각에서 더욱 크게 나타났다. 이러한 차이를 설명하기 위하여 해수면 부근의 공기방울층에 의한 산란 효과를 고려한 결과 실측치와 모델이 잘 일치하였다.
근접하고 있는 원통형 유전체 실린더들에 의한 산란전계를 수하였다. 산란체들 사이에서의 다중산란을 도려하고 실린더 표면에 경계조건을 적용하여 반복절차에 의해 산란계수를 계산하였다. M개의 실린더 중 i번째 실린더와 나머지 실린더들 사이에서의 상호영향을 반복절차에 의해 계산하여 i번째 실린더에서의 산란전계를 구하였다. 원통형 실린더가 아닌 임의의 단면을 가지는 실린더형 산란체에 대하서는 반지름이 작은 원통형 실린더들에 의해 모델링을 하였다. 그 실린더들에 의해 만들어지는 무한차원의 식들에 대해 적당한 절단을 하고 계산하여 산란계수의 값을 구할 수 있었다. 얻어진 산란계수에 의해 산란전계를 구하고 기존의 논문결과들과 비교하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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