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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 변성훈
- 발행연도
- 2019
- 저작권
- 과학기술연합대학원대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
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수중의 속이 비어있는 탄성 구에서 판 파의 일종인 램 파(Lamb wave)가 발생한다. 또한 표적의 주변 유체에서 생성된 누설 램 파(Leaky Lamb wave)가 발생한다. 이러한 산란파들에 의해 특정 주파수 대역에서 표적 산란 강도가 커지는 MFE (Mid-frequency enhancement)가 발생한다.
기존 연구에서는 두께[7, 8, 10, 12, 13]와 내부 물질[30, 31]을 변화 시켜가며 MFE를 연구하였다. 그러나 두께와 내부 물질에 따른 MFE차이를 동시에 분석한 연구는 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 램 파에 의한 MFE에 대하여 이론적 산란 모델과 실험을 통해 쉘 두께와 내부 물질에 따른 특성을 연구하였다.
유도파(Guided wave)에 의한 MFE를 분석하기 위해 PWVD(pseudo Wigner-Ville distribution)를 이용하여 시간 영역의 전체 신호로부터 램 파에 의한 신호를 분리하였다.
물과 공기로 채워져 있는 쉘 구의 산란 신호를 비교하였을 때, 물이 채워진 알루미늄 구 보다 공기가 채워진 알루미늄 구에서 넓은 주파수 범위의 MFE가 발생하였다. 알루미늄 구의 두께가 얇아질수록 MFE는 높은 주파수에서 발생하는데, 물이 채워진 경우가 공기가 채워진 경우보다 높은 주파수에서 MFE가 발생하였다.
본 연구의 결과에 따라 PWVD으로 나타낸 MFE를 이용하여, 표적 내부 물질을 추정하고 두께에 대한 보다 정확한 추정이 가능하다.
기존 연구에서는 두께[7, 8, 10, 12, 13]와 내부 물질[30, 31]을 변화 시켜가며 MFE를 연구하였다. 그러나 두께와 내부 물질에 따른 MFE차이를 동시에 분석한 연구는 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 램 파에 의한 MFE에 대하여 이론적 산란 모델과 실험을 통해 쉘 두께와 내부 물질에 따른 특성을 연구하였다.
유도파(Guided wave)에 의한 MFE를 분석하기 위해 PWVD(pseudo Wigner-Ville distribution)를 이용하여 시간 영역의 전체 신호로부터 램 파에 의한 신호를 분리하였다.
물과 공기로 채워져 있는 쉘 구의 산란 신호를 비교하였을 때, 물이 채워진 알루미늄 구 보다 공기가 채워진 알루미늄 구에서 넓은 주파수 범위의 MFE가 발생하였다. 알루미늄 구의 두께가 얇아질수록 MFE는 높은 주파수에서 발생하는데, 물이 채워진 경우가 공기가 채워진 경우보다 높은 주파수에서 MFE가 발생하였다.
본 연구의 결과에 따라 PWVD으로 나타낸 MFE를 이용하여, 표적 내부 물질을 추정하고 두께에 대한 보다 정확한 추정이 가능하다.
목차
Ⅰ 서론 ·······························································································11. 배경 ····························································································12. 연구 동기 및 목표 ·········································································23. 논문 구성 ·····················································································3Ⅱ 속이 빈 알루미늄 구의 음향 산란 이론 모델 ········································41. 산란 모델 ·····················································································4Ⅲ 공기/물이 채워진 알루미늄 구의 두께에 따른 주파수 응답 특성 비교 ····71.공기/물 충전 상태에 따른 주파수 응답 변화 ·····································82.PWVD을 이용한 표적 응답 비교 ·····················································11가. Pseudo Wigner-Ville distribution(PWVD) ·································13나. 입력 송신 신호 ············································································16다. PWVD를 이용한 알루미늄 구의 임펄스 응답 분석 ·························17Ⅳ 실험을 통한 공기/물이 채워진 알루미늄 구의 주파수 응답 비교 ············311.실험 구성 및 절차 ··········································································31가. 수조 재원 및 실험 장치 구성 ························································31나. 입력 송신 신호 ···········································································342.실험 결과 ·····················································································36가. 신호 처리 방법 ···········································································36나. 공기 혹은 물이 채워진 알루미늄 구의 산란 신호 ··························· 39Ⅴ결론 ·································································································431.연구 내용 요약 ··············································································432.향후 연구 방향 ··············································································45부록 ····································································································46참고문헌 ·····························································································49
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