• 제목/요약/키워드: 음향방출 신호

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고압배관용 탄소강의 인장시 음향방출 특성 (AE Characteristic under Tensile of Carbon Steel for High-Pressure Pipe)

  • 남기우;이시윤
    • 한국가스학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.48-53
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    • 2003
  • 에너지 관련 플랜트에 사용되는 배관은 플랜트의 성능이나 안전성유지에 있어서 중요한 설비의 일부이다. 본 연구에서는 고압탄소강 배관의 변형 및 파괴에 대한 음향방출 기초 자료를 얻기 위하여 압력용기용 배관재를 기계가공하여 인장시험편을 만든 후, 인장시험을 실시하여 항복, 소성변형 및 파괴에 이르기까지의 음향방출 신호를 분석하였다. 탄성영역, 최대인장강도 이전의 소성영역 및 최대인장강도 이후의 소성영역에서 검출된 음향방출의 시간-주파수 분석 결과는 탄성영역에서 항복영역까지는 비교적 낮은 저주파수 대역(250${\~}$350kHz)이 나타났으며, 소성영역에서는 저주파수뿐만 아니라 고주파수 대역(500kHz)도 나타났다. 인장시험 후, 이러한 각 영역의 구별이 가능하였던 원인은 항복영역에서의 전위의 이동, 집적에 따른 신호와 최대인장강도 이전의 소성영역에서의 전위들이 개재물이나 결정입계를 통과했을 때 나타나는 신호, 최대인장강도 이후에는 미소공동의 발생, 성장 및 합체에 의하여 나타나는 신호로 분류가 가능하였기 때문인 것으로 판단된다.

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Al-Li 8090 합금의 미세조직과 이방성에 따른 음향방출 거동 (Effects of Microstructure and Plate Orientation on the Acoustic Emission Behavior of an Al-Li 8090 Alloy)

  • 이기안;이종수;정희돈
    • 비파괴검사학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.215-224
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    • 1997
  • Al-Li 8090 합금을 재료로 인장과 파괴 시험 중의 음향방출 거동을 조사하여, 미세조직과 방향성에 따른 변형 기구를 규명해 보고자 하였다. 이것을 위해 시편은 미세조직(${\delta}'$상이 지배적인 조직과 $S'+{\delta}'$조직)과 방향성(L방향과 ST방향)에 따라 제조하였으며, 인장과 파괴 시험을 수행하면서 음향방출 거동을 관찰하였고, 이를 투과 및 주사 전자 현미경의 결과와 비교하여 전위의 미세기구에 관하여 고찰해 보았다. ${\delta}'$ 조직에서는 L방향과 ST방향의 시편 모두에서 낮은 RMS의 연속형 방출 신호가 나타났고, $S'+{\delta}'$조직아서는 돌발형 방출 신호들만이 관찰되었다. 여러 연구 결과를 통해 ${\delta}'$조직에서의 연속형 형태의 음향방출은 주로 정합인 ${\delta}'$상의 전단에 기인한 것인 반면, $S'+{\delta}'$조직에서의 돌발형 형태의 음향방출은 부정합 ${\delta}'$상의 전단 또는 microcracking때문인 것으로 추론할 수 있었다. 시편의 방향성에 관해서는, ST방향의 시편들의 경우 LT 방향의 시편들보다 많은 돌발형 신호들을 보였다. ST방향 시편들에서 나타나는 이러한 돌발형 신호들은 주로 균열 전파 방향에 평행하게 놓여져 있는 입계를 따라, 급격하게 진행되는 균열 전파에 의해서 나타나는 것으로 보인다.

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식물의 환경 변화에 따른 음향방출의 신호특성 (Characteristics of AE Signals from Plant according to the Environmental Variation)

  • 남기우
    • 비파괴검사학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.198-204
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    • 2003
  • 본 연구에서는 식물에 나타나는 다양한 환경변화를 고려하여, 식물의 상태를 비파괴적인 방법으로 검토하여 식물생장을 제어하기 위한 기초적인 실험을 실시하였다. 건조토양에서 겉씨식물과 속씨식뭍은 물관부에서 발생하는 케비테이션 신호만 검출되었다 증류수를 공급한 직후는 물관부의 강한 신호와 원형질 연락사 및 세포만의 약한 신호가 동시에 검출되었다. 그러나 강산성수를 공급한 경우는 증류수를 공급한 경우와 상반되는 신호가 검출되었다. 바람의 세기, 잎의 수, 음악, 기온 및 습도는 음향 신호 발생 수에는 영향을 끼쳤으나, 검출된 신호의 주파수 범위는 같았다.

자동차용 CNG 연료탱크의 파열시험시 발생하는 음향방출변수 분석 (Study of Acoustic Emission Parameters Involved in Burst Test for CNG-Vehicle Fuel Tank)

  • 지현섭;이종오;주노회;이종규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권9호
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    • pp.1131-1136
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    • 2011
  • 본 연구는 자동차용 CNG 연료탱크의 파열시험시 발생하는 음향방출변수의 분석에 관한 내용이다. 연료탱크의 복합재료 중앙부 표면에 150kHz 공진형 AE센서를 부착하여 파열시험시 발생하는 음향방출 신호를 획득하고, 가압유지시간 동안의 hit, amplitude, count, duration, risetime, signal strength 등과 같은 음향방출 변수들을 분석하였다. 음향방출 변수 중 total count, total signal strength가 연료탱크 손상정도를 평가하는데 유용한 변수임을 알 수 있었다.

음향방출 신호원의 위치추정 기법 (Prediction technology on the source location of acoustic emission signal)

  • 이성재;김정석;강명창;정연식;정규동
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.293-298
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    • 2003
  • This study deals with the source location method of defect which can be occurred in structure. The existing methods was very difficult to be applied to predict it because of using very complex numerical formula. The triangulation method which was proposed in his study can predict the source location predicted easily with small amount of data. Wave arrival time data can be directly converted into source-sensor distance is known. For this purpose, the propagation velocity was measured by Rayleigh wave, and the propagation behavior was analyzed. For the consideration of jointed part in structure, the source location method was applied to the welded workpiece. The signal propagation velocity was measured in welding part for the purpose of application to the part and the revised algorithm of source location was proposed.

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음향방출법을 이용한 편측노치를 갖는 유리섬유/알루미늄 적층판의 파괴거동 해석 (A Study on Fracture Behaviors of Single-Edge-Notched Glass Fiber/Aluminum Laminates Using Acoustic Emission)

  • 우성충;최낙삼
    • Composites Research
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    • 제18권2호
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    • pp.1-12
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    • 2005
  • 본 연구에서는 음향방출법을 이용하여 편측노치를 갖는 단일 Al판재 및 유리섬유/알루미늄 적층판에 대해 인장하중하의 파괴거동을 살펴보았다 단일 알루미늄의 AE신호는 2가지 형태로 분류될 수 있었다. 유리섬유i알루미늄 적층판의 경우에는, 고진폭의 긴 유지시간의 신호를 대상으로 한 FFT 주파수 해석 결과 이러한 신호들은 거시적인 균열진전 및 층간분리에 해당하는 신호임을 알았다. 또한 도달시간차를 이용한 위치표정은 균열의 개시 및 진전과정의 특징을 보여주었다. 위와 같은 AE해석과 파괴관찰을 토대로, 편측노치를 갖는 섬유/알루미늄 적층판의 파괴특성을 해명하였으며 이는 섬유층 배향 및 섬유/알루미늄층 구성비에 의존하여 변화하였다.

음향방출 기반 배관 조기 결함 검출 및 진단 방법 (Acoustic Emission based early fault detection and diagnosis method for pipeline)

  • 김재영;정인규;김종면
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.571-578
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    • 2018
  • 노후된 배관은 예기치 못한 누수나 균열을 발생시킨다. 이를 방치하거나 늦게 대응하면 지속적인 가스자원, 수자원 등의 막대한 손실을 발생시킨다. 본 논문에서는 배관의 결함을 검출하기 위해 음향방출 신호를 사용하는 배관 조기 결함 검출 방법과 진단 알고리즘을 제안한다. 배관의 결함으로 인해 변형이 생길 경우 배관의 고유진동수가 변화하므로 이를 관찰함으로써 배관의 이상 유무를 판단할 수 있다. 배관 조기결함 검출 방법은 정상상태의 스펙트럼과 취득된 신호의 스펙트럼을 주파수 성분의 크기에 대해 비교함으로써 배관의 결함 유무를 판단한다. 배관 조기 결함 진단 알고리즘은 정상상태와 결함상태를 기계학습 알고리즘인 서포트 벡터 머신(SVM)으로 학습하고 실제 취득된 배관 음향방출 신호를 입력하여 배관 상태를 진단한다. 실험에서는 제작된 배관 테스트베드를 사용하여 정상상태, 5mm 균열 상태, 10mm 균열 및 파공 상태를 가공하여 제안 방법을 테스트하였다. 실험 결과에서는 제안한 검출 방법 및 진단 알고리즘의 배관 조기 결함 검출 성능의 우수성을 검증하였다.

유리섬유/알루미늄 혼합 적층판의 파괴과정과 음향방출 특성 (Acoustic Emission Characteristics during fracture Process of Glass Fiber/Aluminum Hybrid Laminates)

  • 우성충;최낙삼
    • 비파괴검사학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.274-286
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    • 2005
  • 본 연구에서는 편측노치를 갖는 단일 hi판 및 유리섬유/알루미늄 혼합 적층판에 대해 인장하중하의 파괴거동에 따른 음향방출(AE) 특성을 살펴보았다. 단일 알루미늄의 파괴시에 발생하는 AE신호는 저주파수 대역을 갖는 신호와 고주파수 대역을 갖는 신호의 2가지 형태로 분류될 수 있었다. 고주파수 대역의 AE는 0.45mm 변위 보다 큰 후반부 하중단계에서 주로 검출되었다. 유리섬유/알루미늄 혼합 적층판의 경우에는, 고진폭의 긴 유지시간의 신호가 FFT 주파수 해석에 의거하여 거시적인 균열진전이나 A1층과 섬유층 사이의 층간분리에 해당하는 신호로 추정되었다. 위와 같은 AE신호의 해석결과와 광학현미경 및 초음파 스캔에 의한 파괴관찰에 의거하여 섬유층 배향에 따라 상이한 섬유/알루미늄 적층판의 파괴거동과 관련된 AE특성을 규명하였다.

비커스 압입 하중에 의한 취성재료의 균열 신호특성 (The Signal Characteristics from Crack of Brittle Materials by Vickers Load)

  • 남기우;김현수
    • 비파괴검사학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.125-131
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    • 2002
  • 본 연구에서는 3종류의 취성재료에 비커스 경도기를 사용하여 압축하중에 의한 신호특성과 잔류응력의 에너지 해방에 의하여 검출되는 신호특성을 조사하였다. 각 시험편에서 I영역과 III영역에서는 신호가 검출되었으나, 일정 하중이 유지되는 II영역에서는 음향방출 신호가 전혀 검출되지 않았다. 유리 시험편은 III영역에서 높은 진폭값을 가지는 신호가 검출되었고, $Al_2O_3$$Al_2O_3/SiC$ 시험편은 I영역에서 높은 진폭값을 가지는 신호가 검출되었다.

연필심 파괴시 유리원판의 진앙점에서 음향방출 신호의 검출 및 해석 (Detection and Analysis of Acoustic Emission Signal at the Epicenter on the Circular Glass Plate During Pencil Land Fracture)

  • 이종규;장지원;박정만
    • 수산해양기술연구
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    • 제26권1호
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    • pp.1-7
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    • 1990
  • 유리 원형 평판에서 힘의 세기가 1 dyne이고 면에 수직하게 작용하는 Heaviside계단 함수의 시간 의존성을 갖는 점 하중에 의한 진앙점에서 수직 변위를 이론적으로 계산하였다. 연필심 파괴시 방출되는 음향방출신호를 안정화회로가 부착된 Michelson 간섭계로 측정하여, 음향방출 발생원함수를 deconvolution방법을 이용하여 해석하였다. 연필심 파괴시 방출되는 음향방출 발생원을 파 전면에 약 0.7$\mu$sec의 지속시간이 갖는 dip부분과 약 0.5$\mu$sec인 계단 상승시간과 약 4.5N의 힘의 크기를 갖는 계단함수의 형태였다.

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