초음파 비파괴검사와 관련하여 많은 측정 방법들이 사용되고 있으며, 전형적인 예로서 재료성질 결정, 미시구조 특성 평가, 결함의 탐상 등을 들 수 있다. 이러한 응용에서 속도와 감쇠계수는 가장 흔히 요구되는 초음파 측정 파라미터이다. 본 연구에서는 수침식 펄스 에코방법으로 속도 및 감쇠 측정을 위한 5가지 해석 알고리즘 (펄스 겹침법, 상호 상관법, Fourier 변환, Hilbert 변환, Wavelet 변환)을 소개하였다. 먼저 연속한 두 저면 반사파 사이의 시간지연 측정을 위하여 펄스 겹침법, 상호 상관법, Fourier 변환에 의한 위상 기울기법 및 Hilbert 변환법을 사용하였다. 주파수 의존위상/군속도와 감쇠계수는 Fourier 변환에 의한 위상 및 진폭 스펙트럼이 사용되었으며, 이와 더불어 시간-주파수 해석법인 wavelet 변환이 이용되었다. 사용된 시편은 분산을 무시할 수 있는 강판과 약한 분산성을 지닌 기공을 함유한 복합판재이다. 각 측정 알고리즘의 특성에 대해 논의하였으며 측정된 결과들을 서로 비교하였다.
Krylov 부공간 모델차수축소법은 초기 유한요소모델과 축소모델의 전달함수의 계수인 모멘트를 일치시키는 방법을 이용하는 축소기법으로 이미 대형 유한요소모델의 주파수응답함수의 효율적인 계산에 많이 사용되고 있는 방법 중의 하나이다. 본 논문에서는 Krylov 부공간 축소기법을 이용한 관심 주파수영역에 대한 주파수응답 해석과 이를 통하여 계산된 주파수응답의 여러 가지 설계변수에 대한 설계민감도 해석 방법을 제안하였다. 일반적으로 기계시스템의 주파수응답을 고려한 최적설계를 위해서는 설계변수에 대한 관심 주파수영역에서의 주파수응답 및 그의 민감도 정보가 요구되므로, 고려하는 유한요소모델이 대형일 경우에는 관심 주파수영역에서의 반복적인 해석으로 인한 계산비용의 문제가 심각하게 대두된다. 본 논문에서는 축소모델을 이용하여 주파수응답과 주파수응답의 설계민감도 해석을 수행하여 계산의 효율성을 극대화하였다. 계산상 시스템행렬의 민감도 계산에는 시간측면과 구현의 용이성 측면에서 장점이 있는 준해석적 방법을 이용하였다. 수치 예제를 통하여 축소기법을 이용한 주파수응답의 설계민감도 해석 결과를 초기 유한요소모델의 민감도 결과와 비교하여 우수한 정확성 및 효율성을 확인하였다. 본 논문에서 제안된 방법을 주파수응답을 고려하는 최적설계에 이용하는 경우, 결과의 정확성 및 계산비용 측면에서 매우 효과적인 방법이 될 수 있을 것으로 판단된다.
본 논문에서는 유한 차분 시간영역 해석법을 이용하여 PCS용 임피던스 정합 모노폴 마이크로스트립 안테나를 해석하였다. FDTD 격자를 나누기 위해서 Berenger 가 제안한 완전정합층 흡수경계조건을 사용하였다. 소스 신호로 Gaussian 펄스를 사용하고, 급전부는 내부저항 전압원을 적용시켜 모델링 하였다. FDTD법은 근계 해석 기술이므로 안테나의 방사패턴과 이득을 구하기 위해서는 시간영역과 주파수영역에 모두 적용이 가능한 근계를 원계로 변환하는 것이 필요하다. 따라서 원계 방사패턴을 계산하기 위해 주파수영역 변환을 사용하였다. FDTD법에 의해 얻어진 해석 결과는 HFSS 소프트웨어를 사용한 해석 결과와 비교 분석하였으며, 만족한 결과를 얻었다.
Acoustic emission (AE) signals, emanated during local failure of aluminum alloys, have been the subject of numerous investigations. It is well known that the characteristics of AE are strongly influenced by the previous thermal and mechanical treatment of the sample. Possible sources of AE during deformation have been suggested as the avalanche motion of dislocations, fracture of brittle particles, and debonding of these particles from the alloy matrix. The goal of the present study is to determine if AE occurring as the result of fatigue crack propagation could be evaluated by the joint time-frequency analysis method, short time Fourier transform (STFT), and Wigner-Ville distribution (WVD). The time-frequency analysis methods can be used to analyze non-stationary AE more effectively than conventional techniques. STFT is more effective than WVD in analyzing AE signals. Noise and frequency characteristics of crack openings and closures could be separated using STFT. The influence of various fatigue parameters on the frequency characteristics of AE signals was investigated.
두 개의 마이크로 스트립 선로를 이용하여 결합한 유전체 공진기를 유한 차분 시간 영역(FDTD)법을 적용하여 3차원 해석을 하였다. 유전체 공진기의 표면은 곡면으로서, Noriaki model을 이용하여 정확하게 모델링 하였다. 일반적인 FFT에 의해 106.46 MHz의 주파수 해상도를 얻었지만 공진 주파수를 결정할 수가 없다. 따라서 1.00 MHz의 높은 주파수 분해능을 갖기 위해서 Pad 근사법과 Stoer-Bulirsch법을 적용하고 측정치와 비교하였다. 그 결과 Pad 근사법을 통하여 매우 정확한 공진주파수를 얻었다. 그리고 정현파를 인가하여 전자계 분포를 도시하였으며, 공진 모드가 TE/sub 01δ/ 모드임을 알 수 있었다.
In this study, the pressure vessel piping with corrosion used during long term were investigated from the time-frequency analysis method. The damage of piping could be evaluated the attenuation factor by ultrasonic parameters such as center frequency and echo waveform. Based on NDE analysis by time-frequency analysis method, it should also be possible to evaluate from various damages and defects in piping members.
두 개의 마이크로 스트립 선로를 이용하여 결합한 유전체 공진기를 유한 차분 시간 영역(FDTD)법을 적용하여 3차원 해석을 하였다. 유전체 공진기의 표면은 곡면으로서, Noriaki model을 이용하여 정확하게 모델링 하였다. 일반적인 FFT에 의해 106.46 MHz의 주파수 해상도를 얻었지만 공진 주파수를 결정할 수가 없다. 따라서 1.00 MHz의 높은 주파수 분해능을 갖기 위해서 Pad 근사법과 Stoer-Bulirsch법을 적용하고 측정치와 비교하였다. 그 결과 Pad 근사법을 통하여 매우 정확한 공진주파수를 얻었다. 그리고 정현파를 인가하여 전자계 분포를 도시하였으며, 공진 모드가 $TE_{01{\delta}}$ 모드임을 알 수 있었다.
불규칙 파랑 중에서 직접 예인하는 케이슨의 상판침수에 대한 수치해석을 수행하였다. 패널법을 이용하여 주파수 영역에서의 선형 운동해석을 수행하였고, 통계적 방법을 통해 상판침수를 예측하였다. 시간영역 해석에서는 예인시스템, 환경하중 등을 상세히 구현하여 운동해석을 수행하였고, 상판침수 결과를 주파수 영역에서의 결과와 비교하였다. 또한, 시간 영역 해석에서는 예인선의 수 및 배치에 대한 검토를 수행하여 상판침수 측면에서 예인시스템이 미치는 영향과 운송조건을 고찰하였다.
항공기에 탑재된 레이더 장비는 무작위진동 환경에 장기간 노출되어, 설계 시 피로수명 예측이 중요한 요소로 고려된다. 피로수명을 예측하는 방법 중 주파수영역 피로해석 방법이 지속적으로 제안되고 있다. 본 논문은 많이 사용되는 4가지의 주파수영역 피로해석 방법을 선정하여, 시편 피로시험 결과와 비교하였다. Strain gage를 이용한 시편 피로시험을 통해 시간영역 피로해석과 주파수영역 피로해석 방법을 비교한 결과, Dirlik과 Benasciutti-Tovo방법이 주파수영역 피로해석법 중 시간영역 피로해석법과 잘 일치하였다. 시편 피로시험 결과를 토대로 Dirlik과 Benasciutti-Tovo방법과 유한요소모델을 이용하여 항공기 탑재 장비의 피로해석을 수행하였으며, 요구수명이 만족함을 확인하였다.
본 논문에서는 선스펙트럼 주파수(LSF) 파라미터를 위한 제한된 시간적 분해법을 제안한다. LSF 파라미터는 인접 차수에 대해 의존적이고, 차수간 순차성이 있으나, 기존의 시간적 분해법은 이러한 성질을 보존하지 못한다. 즉, 추정된 사건 벡터가 더 이상 LSF 파 라미터로서 해석되지 못하는 문제가 있다. 이를 해결하기 위하여, 본 논문에서는 사건 함수 간에 새로운 제약을 두어, 추정된 사건 벡터가 LSF 파라미터의 성질을 유지하도록 한다. 결 과적으로 제안된 방법을 이용하여 구해진 사건 벡터는 LSF 파라미터와 동일한 방법을 적용 하여 효과적으로 양자화될 수 있고, 실험 결과 평균 752bps의 전송률로 투명한 양자화를 수 행할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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