• 제목/요약/키워드: 전자처리 스페클패턴 간섭법

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전자처리스페클패턴 간섭법을 이용한 평판 용접시험편의 잔류응력 측정 (Residual Stress Measurement of Flat Welded Specimen by Electronic Speckle Pattern Interferometry)

  • 장호섭;김동수;정현철;김경석
    • 비파괴검사학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.149-154
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    • 2012
  • 용접구조물에는 외력이 부가되기 이전에 잔류응력이 걸려 있으므로 용접잔류응력 크기 및 분포 상태는 취성파괴, 피로강도, 응력부식균열, 좌굴, 시효변형과 같은 다양한 형태의 손상에 직접적으로 영향을 끼쳐 잔류응력을 정량적으로 해석하기 위한 지속적인 연구가 필요한 실정이다. 본 논문은 비파괴적인 기법 중 레이저를 이용한 전자처리스페클패턴 간섭법을 이용하여 평판 용접시험편의 외부하중에 따른 전체 거동에 잔류응력의 측정 기법을 제시하고자 한다. 용접시험편에 인장 하중을 가하였을 때, 이를 전자처리패턴스페클 기법을 이용하여 측정하였다. 측정된 결과로부터 용접시험편의 모재부와 용접부의 변형률을 측정하고, 이를 이용하여 탄성계수를 측정하였다. 본 논문은 전자처리스페클패턴 간섭법으로 용접시험편의 용접부와 모재부의 변형률의 차이를 이용하여 잔류응력 값을 산출하는 식을 제시하였고, 이를 수치적으로 계산하여 잔류응력 값을 산출하였으며 측정 결과, 모재부에 비해 용접부의 탄성계수가 약 3.7배 높은 약 8.46 MPa로 측정되었다.

전자처리스페클패턴간섭법에 의한 평판의 Strain 해석에 관한 연구 (A Study on the Strain Analysis of Plane by Electronic Speckle Pattern Interferometry(ESPI))

  • 김경석;최형철;양승필;김형수;정재강;김동현
    • 비파괴검사학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.101-111
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    • 1994
  • 전자처리스페클패턴간섭법을 CW 레이저에 비디오 시스템과 화상 처리 장치를 조합하여 평판의 변위를 측정하는데 이용하였다. 과거의 스트레인 게이지나 모아레법과는 달리 전자처리스페클패턴간섭법(ESPI)은 측정물에 아무런 처리를 할 필요가 없고, 완전한 비접촉 측정이 가능하며, 또한 감도가 높은 이점이 있다. 본 연구에서 사용한 시험편은 로드셀과 같은 방향으로 하중이 걸리도록 하였다. 시험편은 평판이고 스트레인 게이지를 부착하였다. 이 연구는 전자처리스페클패턴간섭법에 의해 변위와 응력 분포를 구하여 스트레인 게이지와의 비교함으로써 전자처리스페클패턴간섭법의 측정 정밀도에 대해 검토하고자 한다.

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전자처리 스페클 패턴 간섭법에 의한 2차원 면내변위 측정에 관한 연구

  • 김경석;김형수;양승필;최형철
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1992년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.172-176
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    • 1992
  • 금속의 조면, 불투명 유리 또는 종이 등의 확산 반사면에 레이저광을 조사하면 확산광 가운데 또는 그 상 가운데 보통의 광에서는 볼 수 없는 반점 모양의 형태가 나타나게 된다. 이러한 현상은 레이저의 단색성, 가간섭성, 집속성등의 우수한 성질과 응용 면에 있어서의 풍부한 가능성으로 레이저 응용계측이 연구되어 왔다. 따라서 레이저 개발에 따른 새로운 계측 법이 급속히 진전되는 가운데 그 중에서 구조 및 재료강도의 계측분야의 일환으로 레이저를 이용하여 물체표면의 정보를 갖는 스페클 패턴(speckle pattern)이 변화하는 성질을 이용하여 어떠한 물체를 상온 하에서 인장력에 의한 면내변위를 2차원적으로 측정하고자 한다.

전자처리 Speckle Pattern 간섭법에 의한 균열평판의 Strain 해석에 관한 연구 (A Study on the Strain Analysis of Cracked Plate by Electronic Speckle Pattern Interferometry)

  • 김경석;양승필
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.1382-1390
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    • 1995
  • Electronic Speckle Pattern Interferometry (ESPI) with a CW laser, a video system and an image processor was utilized to measure the in-plane displacement. Unlike traditional strain gauges or Moire method. ESPI method measure the in-plane displacement on real time with out any surface preparation on surface attachment. The specimen has a crack of 10*0.1 mm in the middle of plate and strain gauge was also attached on that surface to compare with ESPI method. This study reveled the ESPI method to measure the displacement and distribution of strain in the specimen. It was shown in tensile tests that the measurement by ESPI method was comparable with strain gauge.

전자처리 스페클 패턴 간섭법(ESPI)을 이용한 복합재료의 진동 특성 해석에 관한 연구 (A Study on the Vibration Characteristics Analysis of Composite Materials by Using Electronic Speckle Pattern Interferometry Method)

  • 김경석;정성균;정현철;양승필;김형택;김동일;이승환
    • 한국정밀공학회지
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    • 제15권9호
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    • pp.68-74
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    • 1998
  • The ESPI(Electronic Speckle Pattern Interferometry) is a real time, full-field, non-destructive optical measurement technique that allows static and dynamic deformation analysis and surface shape measurements of engineering structures. e .g. turbine blades. vehicle engine components, body panels, etc. This technique is very similar to holographic interferometry, but uses a solid static camera and an image processing board for recording and digital processing of speckle patterns. In this paper it is presented that FEM results for the free vibration of symmetrically laminated composite as [30/-30/90]s. The natural frequencies of laminated composite rectangular plates having the particular boundary condition are experimentally obtained. In order to demonstrate the validity of the experiment, FEM analysis using ANSYS was performed and natural frequencies experimentally obtained is compared with calculation by FEM analysis. The results obtained from both experiment and FEM analysis show a good agreement.

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레이저 스페클 간섭법을 이용한 면내 변형 측정 및 해석에 대한 연구 (II) (A Study on Measurement and Analysis of In-Plane Deformations by Using Laser Speckle Interferometry (II))

  • 강영준;노경완;나의균
    • 한국정밀공학회지
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    • 제15권12호
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    • pp.113-119
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    • 1998
  • Recently Electronic Speckle Pattern Interferometry(ESPI) has been studied because it has the advantages to be able to measure the whole-field surface deformations of engineering components and materials in industrial areas with noncontact. The speckle patterns to be formed with interference phenomena of scattering light from rough surfaces illuminated by laser light have phase informations of surface deformations. In this study we used this interference phenomena and the phase shifting method to measure the inplane deformations, together with the use of digital image equipment to process the informations contained in the speckle pattern and to display consequent interferograms on TV monitor. FEA was performed before experiments and we obtained good agreement between the experimental results and FEA.

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Shearography의 1차도함수로부터 면외변위의 정량적 추출 (Quantitative Determination of Out-of-plane Displacement by Shearography)

  • 김경석;윤홍석;박찬주;최정석
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.772-776
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    • 2004
  • The paper describes the quantitative determination of out-of-plane displacement from result of Shearogrpahy, which can measure the first-order partial derivative of out-of-plane displacement directly. However, the differential sensitivity of Shearography is related to the amount of shearing, which is manually adjustable in optical interferometer and affects the quantitative determination. The relationship between those is inspected by comparing ESPI with Shearography. From the result, the amount of shearing plays a modulation factor of out-of-plane displacement and small amount of shearing gives good agreement with out-of-plane displacement.

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ESPI법에 의한 스폿 용접부의 비파괴적 응력측정 기술 (Technology of Non-destructive Stress Measurement in Spot Welded Joint using ESPI Method)

  • 김덕중;국정한;오세용;김봉중;유원일;김영호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.23-26
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    • 2000
  • 스폿용접은 겹침판을 끼우고 가압상태의 전극 사이에 단시간의 대전류를 흘려, 전류가 집중하는 전극 직하의 모재 저항발열과 전극 및 모재의 열전도를 이용해서 판과 판의 접촉부에 안정한 용융부를 형성하는 압접법이다. 스폿용접으로 대표되는 저항용접법의 특징은 작업속도가 빠르고. 대량 생산적인 성격이 강하다는 점이다. 그러나, 용접부의 점검이 중요함에도 불구하고 용접부의 직접 감시가 곤란하여 적절한 검사 방법이 확립되지 않은 결점이 있다. 최근 제조공정 중에 실시간으로 스폿 용접부를 비파괴적인 방법을 이용하여 응력 및 변형상태를 체크하고. 결합을 검출할 수 있는 방법이 강력히 요구되고 있는 실정이다. 스폿 용접부페 광학적으로 레이저 빔을 조사하여 렌즈에 의해 결상되면 결상면상에 작은 입자모양의 반점이 생긴다. 이 반점을 스페클이라 하며 이 스페클에 의해 만들어진 불규칙한 반점모양을 스페클 패턴이라 한다. 이러한 현상은 레이저 빔이 가간섭의 성질을 지니고 있으므로 조사영역에서는 랜덤하지만 시간적으로 정상적인 위상관계에 있는 다수의 광파가 간섭함으로서 발생하는데 이와 같은 줄무늬 간격을 PC 프로그램으로 계산하여 응력을 측정한다. 따라서 본 연구에서는 레이저를 이용한 전자처리식 스페클 패턴 간섭법(ESPI)으로 스폿 용접부의 응력 및 변형률을 측정하여 스트레인 게이지법과 비교 고찰한 결과, ESPI법이 유용함을 알 수 있었으며. 이 방법을 생산 공정에 적용함으로서 생산성 및 품질 향상을 기할 수 있다고 판단된다.

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레이저 스페클법에 의한 부분관통된 원공판의 면내변위 정량적 평가

  • 백태현;김명수;김환;이춘태;박태근
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.179-179
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    • 2004
  • 최근 산업계 기술 동향은 첨단화, 고정도화 그리고 초소형화하고 있으며, 초정밀 가공 기술(nano technology)의 발전에 따른 고정밀의 계측기술이 요구되고 있는 실정이며, 기계구조 재료가 다양한 조건 하에서 사용되어지고 있다. 이에 따라 새로운 정밀계측기술 또한 급속히 발전하고 있으며, 특히 비접촉 정밀 계측 분야에서는 레이저(laser)를 이용한 광계측 방법이 선호되고 있다. 레이저를 이용한 비접촉 계측방법은 기계구조물의 미소하중, 미소균열검출, 미소변형계측, 정밀계측 등의 분야에 장점을 가지고 있어 관심이 높아지고 있다.(중략)

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