물질경계면을 갖는 판에서의 응력파에 대한 수치해석

Numerical Simulation of Stress Waves in Plates with Material Interfaces

본 논문에서는 물질경계면을 갖는 선형탄성체에서의 응력파를 수치적으로 해석하는 기법이 소개되었으며 사각판에 대해 bicharacteristic법을 사용하여 개발된 수치해석법이 곡선경계면을 갖는 판으로 확장되었다. 제안된 개념의 효용성을 검증하기 위하여 수치해석 결과가 이론적으로 잘 알려진 응력파의 물리적 특성을 재현시켜 주는지 검토되었으며 곡선경계면을 갖는 판에 있어서 실험결과와 비교계산이 수행되었다. 또한 곡선 가장자리와 물질경계면에서 반사와 회절에 의한 응력촛점현상에 대해서도 조사되었다.

In this paper a computational method is presented to solve the plane problem of wave propagation in linear-elastic plate with zones of different materials. An existing numerical scheme of bicharacteristics for rectangular plate is extended to plates with curvilinear boundaries. In order to show the validity of the employed concept, it is necessary to examine the numerical results whether they reproduce the well-known physical phenomena of stress waves. It seems also desirable to make a comparison between the numerical results and appropriate experimental results for plates with curvilinear boundaries. Also studied are the focusing phenomena induced by reflection and refraction at curved outer boundaries and material interfaces.