탄성 쉘 구에 대한 수중 음향 표적 산란 해석해와 수치해의 비교

Abstract

본 연구에서는 수중의 알루미늄 쉘 구에 대한 음향 응답을 해석해와 수치해를 이용하여 비교 검증 하였다. 이용된 해석해는 R. Hickling(1964)의 연구를 인용하였으며, 수조 시험을 통해 결과가 검증되었다. 수치해는 상용 프로그램인 COMSOL Multiphysics 이용하여 수조 시험과 같은 환경을 모사하였다. 표적은 지름 41 cm, 두께 20 mm의 알루미늄 쉘 구가 이용되었으며, 1~50kHz의 평면파가 표적에 입사되는 것을 가정하였다. 표적과 하이드로폰, 프로젝터를 일직선상에 두어 표적에 입력되는 신호의 크기 대 반사되어 나오는 신호의 크기 비로 표적 강도를 계산하였다. 아래의 그림과 같이 대체로 일치하는 결과를 보였으나 30kHz 이상에서 수조 시험결과가 상대적으로 작게 나타났다. 피크(peak)와 널(null)의 위치가 일치하는 것으로 보아 수치해와 해석해에서 고려되지 않은 감쇄에 의한 영향으로 판단된다.