• 제목/요약/키워드: 초음파 속도법

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유한요소법을 이용한 선형 초음파 모터의 동작 특성 해석 및 뉴럴 네트웍을 이용한 선형 초음파 모터의 정밀 위치 제어 (Analysis of Linear Ultrasonic Motor by Finite Element Method and Precise Position Control of Linear Ultrasonic Motor by Neural Network)

  • 주현우;이창환;노종석;정현교
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.37-39
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    • 2002
  • 본 논문에서는 유한 요소법을 압전체에 적용하여 계산한 임피던스 파형을 실험적으로 검증하였으며 이를 선형 초음파 모터에 적용하여 선형 초음파 모터의 공진 특성을 해석하였다. 또한 선형 초음파 모터의 동작 특성 및 공진 모드의 타당성을 검증된 유한 요소법을 이용하여 검증하였으며 인가 전압 및 주파수에 따른 선형 초음파 모터의 속도 특성을 뉴럴 네트웍을 이용한 제어법을 통해 검증하였다. 선형 초음파 모터의 정밀 위치 제어의 가능성을 뉴럴 네트웍을 통한 제어법을 통해 검증하였다.

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초음파 속도와 미시역학 모델을 이용한 고급 세라믹스의 비파괴적 평가 (Nondestructive Evaluation of Advanced Ceramics by Means of Ultrasonic Velocity and a Micromechanics Model)

  • 정현조
    • 비파괴검사학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.90-100
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    • 1994
  • 초음파의 속도는 재료의 성질 연구에 폭넓게 사용되고 있다. 본 논문에서는 탄화규소(SiC)와 같은 구조용 세라믹스에서 기공으로 인한 밀도 변화를 미시역학 모델과 초음파의 속도 측정으로부터 결정할 수 있는 비파괴 평가법을 연구하였다. 기공의 특성은 재료의 탄성계수에 민감한 영향을 미치며, 따라서 제시한 미시역학 모델은 기공의 모양과 방향을 모두 고려할 수 있으며, 또한 기공 사이의 상호 작용을 반영하므로 기공량이 높은 경우에도 적용이 가능하다. 이론 밀도의 약 85-100% 밀도를 가진 SiC 시편들의 초음파 속도를 접촉식, 펄스겹침법(pulse overlap method)을 이용하여 측정하였으며, 속도-밀도 (또는 기공) 사이에 좋은 선형 관계가 있는 것으로 나타났다. 측정한 종파 또는 횡파 속도값과 모델로부터 기공의 부피 분율과 밀도를 계산하는 절차를 소개하였으며, 계산한 밀도값은 아르키메데스의 방법으로 측정한 값과 잘 일치하였다.

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초음파 속도법과 충격반향기법에 의한 콘크리트의 종파 속도 비교 (Comparison of Longitudinal Wave Velocity in Concrete by Ultrasonic Pulse Velocity Method and Impact-Echo Method)

  • 이회근;이광명;김영환
    • 비파괴검사학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.98-106
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    • 2003
  • 비파괴시험(NDT)은 구조물의 기능에 손상을 주지 않으면서 콘크리트에 대한 많은 정보를 준다. 여러 가지 NDT 방법들 중에서, 초음파 속도법과 충격반향기법과 같이 탄성파의 속도를 이용하는 방법은 콘크리트의 압축강도, 탄성계수, 포아송비의 추정뿐만 아니라, 내부 미세구조 변화 모니터링과 결함 탐지 등을 위해 이용되고 있다. 본 연구에서는 물-결합재비가 $0.27{\sim}0.50$이고 시멘트 중량의 20%를 플라이 애쉬로 대체 사용한 콘크리트를 제조한 후, 동일한 콘크리트에 대해 초음파 속도법과 충격반향기법을 이용하여 종파 속도를 각각 측정하여 서로 비교하였다. 실험 결과, 콘크리트 공시체로부터 측정된 초음파 속도가 충격반향기법에 의해 측정된 종파 속도, 즉 막대파 속도보다 큰 경향을 나타내었으며, 이들의 차이는 재령이 증가함에 따라 그리고 콘크리트의 강도가 커질수록 각각 감소하는 경향을 나타내었다. 또한, 동포아송비, 정탄성계수, 동탄성계수, 속도-강도의 상관관계 등을 실험적으로 결정하였다. 그 결과, 동적인 방법으로 결정되는 포아송비와 탄성계수가 정적인 시험에 의한 것보다 크게 나타났다. 따라서, 탄성파 속도를 이용하여 콘크리트의 성질들을 보다 정확하게 추정하기 위해서는 속도 특성에 대한 이해가 필요할 것으로 사료된다.

초음파법에 의한 콘크리트 손상의 정량적 해석에 관한 연구 (A Study on the Quantitative Analysis of Damaged Concrete by UNDT)

  • 김세동;전창익;노승용;김성환
    • 한국음향학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.32-39
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    • 2000
  • 본 논문에서는 정상 콘크리트 시편과 손상된 콘크리트 시편으로부터 초음파 신호의 특징 추출에 관해서 연구하였다. 정상 시편과 다양한 손상 시편으로부터 수집된 초음파 신호는 콘크리트 자체의 이종특성에 기인하여 특징을 분류하는데 많은 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 콘크리트 시편의 특징 추출 방법으로 초음파 신호의 분산에 의한 손상 계수 및 영점 교차 횟수를 이용한 복합 해석을 제안하였다. 또한 초음파 속도법과 Suaris가 제안한 최대 진폭에 의한 손상 계수를 살펴보았다. 본 실험에서는 180kg/㎠ 와 240kg/㎠으로 제작된 두 가지 종류의 콘크리트 시편이 사용되었고, 초음파 신호는 직접 투과방법에 의하여 반사신호를 측정하였다. 실험 결과 제안한 복합 해석 방법이 기존의 초음파 속도법이나 최대 진폭을 이용한 손상 계수에 의한 방법보다 우수한 성능을 보였다.

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초음파를 이용한 고체추진제 연소속도 측정원리 및 시범시스템 개발 (The Principle and a Prototype System for Burning Rate Measurement of Solid Propellants Using Ultrasound)

  • 송성진;전진홍;김학준;오현택;김인철;유지창;정정용
    • 한국추진공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.61-68
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    • 2006
  • 초음파법을 이용한 고체추진제 연소속도를 측정하기 위해 특별한 연소챔버와 초음파-압력측정시스템을 설계, 제작하였다. 그리고 추진제에 대한 가압실험과 연소실험 중에 이 시스템을 이용해 초음파와 압력신호를 획득했다. 획득한 신호를 바탕으로 압력에 따른 연소속도를 측정할 수 있는 연소속도해석프로그램을 개발하였다. 연소속도 측정프로그램은 압력에 따른 추진제의 음속의 변화를 보정한 것과 추진제와 고체커플런트의 음속변화를 보정한 것 두 가지 알고리즘을 이용하였다. 그리고 각 알고리즘에 대한 연소속도 측정정밀도가 스트랜드버너법으로 측정된 연소속도와 비교하여 계산되었다.

고체추진제 연소속도 측정의 정밀도 향상을 위한 초음파 신호 잡음제거 기술 연구 (A study on ultrasonic signal denoising techniques for improving ultrasonic burning rate measurements of solid propellants)

  • 전수균;송성진;김학준;고선필;오현택;김인철;유지창;정정용
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.200-203
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    • 2009
  • 기존 연구를 통해 초음파법을 이용한 고체추진제 연소속도 측정 시스템 및 연소속도 산정 기법을 개발하였으며, 스트랜드버너법과 비교하여 두 측정 기법의 특성을 비교해보았다. 그 결과 초음파법은 측정된 추진제의 잔존길이를 연소시간으로 미분함으로써 고체 추진제의 연소속도를 계산하기 때문에 한번의 시험으로 넓은 압력구간에 걸쳐 고체추진제 연소속도를 구하는 장점이 있으나, 초음파 측정신호의 잡음이 연소속도의 정밀도 및 신뢰성에 영향을 미침을 알 수 있었다. 따라서, 본 연구에서는 압력시험과 연소시험에서 획득한 측정신호의 잡음 제거 기법을 제안하고, 제안된 기술을 적용하여 연소속도를 측정한 결과와 제안된 기술을 적용하지 않은 경우를 비교하여 제안된 기술의 성능을 평가하였다.

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초음파 속도법을 활용한 강판의 두께 변화 탐지를 위한 기초연구 (A Basic Study on the Varying Thickness Detection of Steel Plate Using Ultrasonic Velocity Method)

  • 김우석;문성모;김철민;임석빈
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권6호
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    • pp.146-152
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    • 2020
  • 본 연구는 강교량의 폐합부재 등 시각적으로 탐지하기 어려운 부위의 강재에 대한 손상을 탐지하기 위한 방법을 개발하기 위한 목적의 기초연구이다. 여러 비파괴 방법들 중에서 초음파 속도법을 활용하여 두께가 다른 시편에 대해서 초음파 속도법을 실시하여, 평균 매질내 전파속도를 도출하였고, 이를 활용하여 강재 부재에 대한 회귀분석을 실시하였다. 동일한 재료일 경우 회귀분석의 결과를 활용하면 다른 부재의 두께를 도출할 수 있을 것으로 예상된다. 또한, 광범위한 범위를 스캐닝하기 위해 200 mm/s로 이동하는 연속스캐닝 기법을 검토하였고, 두께가 변화는 부재의 두께를 효과적으로 예측할 수 있었다.

초음파 간섭법을 이용한 MgO 단결정의 체적탄성률 측정 (Elastic Moduli Determination of MgO Using Ultrasonic Interferometry)

  • Kim, Young-Ho
    • 한국광물학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.138-146
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    • 2000
  • MgO-페리클레이즈 단결정의 체적탄성률을 초음파 간섭법을 이용하여 측정하였는데 (100) 면과 (110)면에 대한 초음파속도 측정치로부터 계산된 값은 각각 163.2 GPa 와 162.6 GPa 이다. 이 계산에 이용된 MgO의 밀도는 동일 단결정을 분쇄하여 얻은 분말 시료를 X-선 회절법을 이용하여 결정하였다. 이러한 실험 결과를 기존의 값과 비교하였고, 이를 등온 체적탄성률로 변환하여 동일한 시료를 이용하여 시행된 에너지 분산 X-선 회절 실험 결과를 포함하는 실험 결과치와 비교하였다. 초음파 간섭법의 원리와 방법도 소개되었다.

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초음파법을 이용한 콘크리트 역타시공 이음부 공극의 화상검출특성 (Non-destructive Inspection of Top-Down Construction Joints of Column in SRC Structure using Ultrasonic Method)

  • 박석균;백운찬;이한범;김명모
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.290-295
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    • 2000
  • 최근 역타시공법 등에 의한 콘크리트 구조물의 시공이 증가 추세에 있다. 이 경우, 자주 발생되는 신 구타설 콘크리트 시공이음부의 공극은 향후 구조물의 구조적인 특성과 내구성 등에 큰 영향을 미치게 된다. 그러나 현재 제안되고 있는 비파괴 검사법으로는 효과적으로 이음부 공극을 평가하기에 많은 한계가 있다. 본 연구에서는 시공이음부의 콘크리트 충전상태를 평가하기 위해 철골철근 콘크리트와 무근 콘크리트 시험체내에 공극을 모의제작한 후, 초음파속도 측정을 실시하고, 화상처리기법을 이용하여 비교적 용이하게 해석 가능한 방법에 대해 검토하였다.

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스트랜드/파티클 복합체의 기계적 성질에 관한 연구(II) - 탄성률 측정 및 초음파법에 의한 이방성의 예측 - (A Study on Mechanical Properties of Strand/Particle Composites (II) - Measuring of Young's Moduli and Estimating of Anisotropy Using an Ultrasonic Method -)

  • 김유정
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제29권1호
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    • pp.22-30
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    • 2001
  • 본 연구에서는 배향도가 높은 스트랜드와 무배향성의 파티클을 혼합해서 다양한 층구조의 복합체를 제조하여 각종 탄성률을 측정하여 비교하였으며, 초음파법을 적용하여 이방성 적층재료의 층구조에 기인하는 이방성의 정도를 예측하기 위하여 초음파 전파속도와 복합체 면내의 이방성의 관계에 대하여 검토했다. 그 결과 각층구조 복합체의 정적 휨 탄생률 $E_S$는 동적 탄성률 $E_D$와 거의 일치하였으며 $E_U$는 높게 산출되는 경향을 나타내었다. 초음파법을 이용한 복합체의 최외층 스트랜드의 섬유방향(${\parallel}$)과 직각방향(${\bot}$)의 전파속도의 차는 3층 구조, 7층 구조, PB 순으로 크게 나타나 층구조에 의한 이방성의 정도를 나타내고 있었다. 또한 복합체 면내의 양방향간의 전파속도의 차는 스트랜드 표층구조가 파티클 표층구조보다 큰 값을 나타내었으며 스트랜드의 혼합률이 높을수록 각 방향의 전파속도는 빨라지는 경향이었다. 이와는 반대로, 복합체의 두께방향의 전파속도는 파티클 표층구조와 스트랜드의 혼합률이 작을수록 빨라지는 경향을 나타내었다.

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