탄성파의 변형 및 응력계산에 관한 연구는 비파괴검사를 비롯하여 광범위한 공학분야에서 중요한 역할을 하고 있다. 특히 파형의 산란문제가 많은 연구자들에 의해 다양한 방법으로 연구되고 있다. 실린더 또는 구와 같은 간단한 형상을 지닌 산란체에 대하여, 정상상태 탄성파의 산란문제의 해석은 해석적 기법을 이용한 연구가 가능하다. 하지만 임의의 형상을 갖는 산란체 또는 다수의 함유체에 대한 해석에는 수치해석방법이 요구된다. 예를 들면, 무한요소법 또는 Global-Local 유한요소법이라고 하는 혼성 유한요소법과 같은 특수한 유한요소법등이 개발되고 있다. 최근에는 경계요소법을 사용한 산란문제의 해석에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 다수의 임의의 형상을 갖는 함유체, 공동 또는 크랙을 포함하고있는 무한고체에서의 일반적인 탄성동력학 문제를 해석하기 위해 새롭게 개발된 체적적분 방정식법을 소개한다. 또한 경계요소법을 사용하여 탄성파의 산란문제에 대한 수치해석을 수행하였으며, 이의 결과를 체적적분 방정식법의 결과와 비교 검토 하였다.

Calculation of elastic wave fields has important applications in a variety of engineering fields including NDE (Non-destructive evaluation). Scattering problems have been investigated by numerous authors with different solution schemes. For simple geometries of the scatterers (e.g., cylinders or spheres), the analysis of steady-state elastic wave scattering has been carried out using analytical techniques. For arbitrary geometries and multiple inclusions, numerical methods have been developed. Special finite element methods, e.g., the infinite element method and a hybrid method called the Global-Local finite element method have also been developed for this purpose. Recently, the boundary integral equation method has been used successfully to solve scattering problems. In this paper, a volume integral equation method (VIEM) is proposed as a new numerical solution scheme for the solution of general elasto-dynamic problems in unbounded solids containing multiple inclusions and voids or cracks. A boundary integral equation method (BIEM) is also presented for elastic wave scattering problems. The relative advantage of the volume and boundary integral equation methods for solving scattering problems is discussed.

• 이정기(홍익대학교 기계설계학과) | Lee Jung Ki