• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권3호
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• pp.111-121
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• 2016

본 연구에서는 철근의 인장시험에서 변형률에 대한 상세 측정을 위하여 이미지 프로세싱을 이용하고, 변형률 분포와 넥킹구간을 평가하였다. 이미지 프로세싱 방법으로는 기존의 회색조영상을 이용한 방법이 아닌 칼라영상의 색상정보를 분석하여, 원하는 타겟과 가장 일치하는 영역과 그 외의 영역으로 구분하여 이진영상으로 변환하는 방법을 사용하였다. 변환된 이진영상에서 개별 타겟들의 도심점을 산출한 후 각 도심점의 상대변위값을 변형률로 환산하였다. 인장실험은 ASTM A615 기준으로 제작된 grade 60 철근 중 D22와 D29에 대해서 시험을 수행하였다. 이미지 프로세싱을 이용하여 계측된 변형률 결과를 기존 변형률 게이지를 이용하여 계측한 결과와 비교하여, 본 연구에서 사용한 이미지 프로세싱 방법에 대해서 검증하였다. 이미지 프로세싱을 이용하여 초기 탄성구간의 변형률 뿐만 아니라 넥킹구간에서 발생한 0.5(50%) 이상의 변형률도 계측이 가능한 것을 확인하였다. 본 연구결과 이미지 프로세싱을 통하여 기존 변형률 게이지의 계측한계를 극복가능하고, 다양한 지점에서 자유롭게 계측할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1999년도 제13회 학술강연논문집
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• pp.21-21
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• 1999

파괴인성의 정량적 평가는 균열이 내재할 수 있는 구조물의 설계 및 사용중 건전성 확보를 위하여 필요하다. 파괴인성의 측정은 광탄성법, 코스틱법 및 모아레법 등에 의하여 주로 평가되고 있으나 고가의 장비가 필요하고 실험으로 구현하는데 어려움이 있기 때문에, 실험이 비교적 간단하고 신뢰성이 있는 스트레인 게이지법에 관한 연구가 최근에 이루어지고 있다. 본 연구는 항공기나 로켓의 추진기용 구조재로 사용되는 마레이징강과 티타늄 합금을 이용하여 파괴인성시험을 수행하였다. 균열선단의 변형률장은 Westergaard 응력 함수를 사용한 다중변수해로 표현하였고, 스트레인게이지에서 얻은 변형률을 대입하여 파괴인성치를 산출하였다. 스트레인게이지법에 의한 파괴인성치는 ASTM E399의 규정에 의한 실험결과들과 비교하여 그 유용성을 제시하였다.

• 한국가스학회지
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• 제9권3호
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• pp.27-31
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• 2005

LNG 저장탱크 내부에 설치되는 멤브레인은 LNG 저장시 발생하는 온도와 압력의 하중변화에 따른 열수축과 팽창을 주름에서 흡수하도록 설계 되어있다 따라서 멤브레인 주름부의 변형률 측정을 통한 성능평가가 중요하며 이를 위해 유한요소해석 및 실험을 수행한다. 스트레인 게이지를 이용한 응력측정 시스템을 구축하여 운전 상태에서 멤브레인 주름 거동을 파악하기 위하여 변형률을 측정하였다. 일부 측정값을 유한요소해석에 의해 구한 결과와 비교하여 KOGAS 멤브레인의 특성을 검토하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.199-202
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• 2011

플로팅구조물은 열악한 해양환경상태에 있기 때문에 구조물응답에 대한 실시간 모니터링 기술을 적용하여 구조안전성을 확보해야 한다. 특히 기존의 전기 저항식 스트레인 게이지 단점을 극복한 광섬유 센서를 이용하여 실시간 모니터링 시스템 개발에 관한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 플로팅구조물의 축소 모델에 광섬유 센서 중 하나인 FBG센서를 부착하고 실험용 수조에 설치하여 광학 스펙트럼 분석기를 통해 중심파장을 측정한 후 변형률을 계산하였다. 또한 유한요소 모델을 유한요소 해석 프로그램인 ABAQUS를 사용하여 모델링하고 유한요소 해석을 통해 변형률을 출력하고 실험결과와 해석 결과를 비교하여 광섬유 센서를 이용한 플로팅구조물의 실시간 모니터링을 위한 기초자료를 제공하고자 한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.910-923
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• 1992

본 연구에서는 가장 응용 빈도가 큰 크랭크-레버 4절 기구를 제작하고 강성과 유연성 두가지 베어링을 사용하여 연결봉과 레버의 중점의 변형률을 스트레인 게이지 로 측정하여 앞의 이론 논문에서 수행한 수치해석의 결과와 비교 검토하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.108-116
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• 2014

강교의 정확한 피로균열의 발생원인 또는 교량의 피로안전성을 검토하기 위해서는 적합한 응력이력 측정이 요구된다. 그러나 실제 현장에서의 응력이력 측정은 현장 여건과 경제성, 작업성 등의 이유로 1개소의 스트레인게이지를 설치하여 계측을 실시한다. 이는 특정 구조물의 실제 치수와 게이지 길이 용접부 응력집중 등의 영향을 고려하지 못하고, 구조 모델링을 통한 응력해석에도 많은 어려움이 있다. 그러므로 본 연구에서는 용접단부에 다수의 게이지 설치, 최소 길이 게이지 사용, 설치 위치 등의 개선된 방법을 적용하여 용접단부와 스트레인게이지 설치 거리에 따른 변형률 진폭에 대한 상관식을 도출하고 국제용접협회 (IIW)의 제안식과 비교하였다. 또한 적합한 피로등급 상세범주 선정을 통해 공용중인 교량의 피로손상도 평가 및 잔존수명을 예측하고 분석하였다. 그 결과 피로균열 발생빈도가 높은 부재파악, 용접 단부와 게이지 설치 거리에 따른 변형률의 정량적 파악으로 정확한 피로손상도 평가 및 잔존수명 예측이 가능하므로 향후 교량의 응력이력 계측 시 개선된 방법을 적용해야 할 것이다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.713-716
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• 2002

The dimensional accuracy of the cold forged products is strongly dependent on the elastic behavior of the die. The elastic deformation of the die is continuously changed during the process. Therefore, it is needed to measure the deformation of die. Strain gauges are used to measure the elastic strains in the die during cold backward extrusion process. The strain gauges are attached on the die surface and embedded at the interface between the die insert and the stress ring. In order to compare the results with the FE-analysis, the rigid-plastic FE-analysis of cold backward extrusion process using DEFORM-3D has been performed, and the analysis of elastic deformation of the die has been done by using ANSYS with non-linear contact.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권6호
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• pp.771-780
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• 2010

본 논문에서는 제작이 용이한 십자형 구조를 기본구조로 사용하여 판스프링 고정단을 가진 유연한 6축 로드셀을 설계하였다. 이를 위하여 유한요소법해석을 이용하여 강체 고정단과 판스프링 고정단에 대한 변형 분석을 하였으며 이로부터 특성이 우수한 6축 힘/토크 센서를 설계하였다. 변형률 분포를 이용하여 각 축의 하중에 대한 출력변형률이 비슷한 수준이 되도록 스트레인 게이지 위치를 정하고 상호간섭 변형률이 최소화 되도록 이들로 연결된 브리지회로를 구성하였다. 강체 고정단 대신에 스프링판 고정단을 이용하면 고정 경계부의 조건을 변화시킬 수 있어서 십자형 로드셀의 특성을 획기적으로 개선시킬 수 있었다. 치수 변경을 통하여 설계된 6축 로드셀에 대한 상호 간섭오차는 모든 축에서 0으로 계산되었으며 각 축에서 발생하는 출력변형률 값도 $400\;{\mu}m/m$의 비슷한 수준으로 결정되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.25-32
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• 2007

도로 성토재 및 구조물 뒤채움재로 점성토 활용의 필요성이 증가함에 따라 보강재로 배수성을 갖고 있는 토목섬유 부직포가 점차 주목을 받고 있으나, 현장 보강토구조물에서 부직포의 변형거동을 분석한 사례는 거의 없으며, 그 이유는 부직포의 경우 지오그리드나 직포에 비해 강성이 작고 변형률이 크며 스트레인 게이지를 이용한 계측이 곤란하기 때문이다. 본 연구에서는 스트레인 게이지를 이용하여 부직포의 변형거동을 보다 간편하게 계측할 수 있는 방법을 제안하였고, 이를 실내시험과 2개의 실물보강토옹벽에 적용하여 유용성 여부를 검토하였다. 구속압 70kPa 하에서 실시한 실내 광폭인장시험의 경우 스트레인 게이지에 의해 계측된 부직포의 국부변형은 LVDT에 의해 계측된 전체변형과 유사한 패턴으로 거동하는 것으로 나타났다. 실물보강토옹벽에서 부직포의 변형범위는 직포나 지오그리드보다 크게 나타나나, 이들 보강재와 변형 패턴이 유사하고, 16개월 동안 정상적으로 작동하는 것으로 나타났다. 따라서, 본 연구에서 제안한 스트레인 게이지에 의한 부직포의 변형계측방법은 매우 유용한 것으로 판단된다.

• 실천공학교육논문지
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• 제13권3호
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• pp.497-505
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• 2021

재료의 변형률과 진동 측정을 실습하기 위한 외팔보 형태의 실험 장치를 개발하였다. 주변에서 구할 수 있는 재료와 저렴한 제어기를 사용하여 제작하였다. 철재 자로 된 외팔보에 서로 다른 위치에 변형률게이지를 설치하여 외부 하중에 따른 보의 변형률을 측정할 수 있도록 구성하였다. 전자석으로 외팔보를 가진하며, 함수발생기로 원하는 주파수로 외팔보에 진동이 발생하도록 하였다. 장치를 사용하여 수행이 가능한 세 가지 실험을 제시하였으며, 각각 저울 만들기 시험, 외팔보의 공진주파수 측정 실험, 그리고 가진주파수와 측정 주파수의 차이를 구하는 실험이다. 간단하면서도 저렴하게 만들 수 있는 실험 장치와 실험 포트폴리오를 통해 효과적인 하중 및 진동 측정 교육 수행이 가능할 것으로 기대된다.