AE(acoustic emission) sensor has been used for a state monitoring and observation during a ultra-precision machining because AE signal, which has high frequency range, is sensitive enough. In case of ceramic fabrication, a monitoring of machining state is important because of its hard and brittle nature. A machining characteristic of ceramic is susceptibly different in accordance with variable machining conditions. In this study, Yttria($Y_2O_3$) ceramic was fabricated using the ultra-precision lapping process with in-process electrolytic dressing(IED) method. And the surface machining characteristic and AE sensor signal were compared and analyzed.
This study aimed not only to develop the optimization of dissimilar friction welding of pinion gear of a motor vehicle steels of SCM415 and SMn443, but also to develop the application technique of the acoustic emission to accomplish an in-process real-time quality(such as strength and toughness) evaluation during friction welding of the pinion gear by the AE technique.
The crank shafts need anti-corrosion materials. So STS 304 is the essential material to manufacture this shaft. However, it costs more to manufacture the shafts by using only STS 304 than welding of STS 304 to other carbon steels. And it has been difficult to weld this sort of dissimilar materials. They could be unstable in the quality by the conventional arc welding. And also they have a lot of technical problems in manufacturing. But by the friction welding technique, it will be able to be made without such problems. Then, this study aimed not only to develop the optimization of dissimilar friction welding of crank shafts steels of STS 304, SM35C, but also to develop the application technique of the acoustic emission to accomplish in-process real-time quality(such as tensile) evaluation during friction welding of the shafts by the AE technique.
Responses of ultrasonic back scattered energy and AE (Acoustic Emission) characteristics related to the progressive damage of $[0/90-{2}]_s$ and $[0/90-{4}]_s$ crossply laminates were studied. It was found that the ultrasonic backscattered energy was sensitive to the matrix cracking but not sensitive to other failure mechanisms. However, AE was proved to be sensitive to matrix cracking as well as other failure mechanisms.AE signals were analyzed by investigating the amplitude and number of counts per event for corresponding applied strain. Loading and unloading tests were conducted separately. AE results showed Kaiser effect in the crossply composite laminates and ultrasonic results supported the AE results.
Recently, many kinds of advanced composite materials have been used in various industry fields. Among them, fabric CFRP composites are being used as primary structural components in many applications because of their superior properties. However, the complexity of the fabric structure makes understanding of their failure behavior very difficult. The mechanical strength and crack propagation of plain woven carbon fiber fabric laminate composites are examined by acoustic emission(AE) method. AE signals are acquired during the tensile test and fracture tests. Thus, the relationship between AE signal and mechanical behavior curves and crack extension length are shown. Also the interlaminar fracture toughness in terms of AE characteristics are discussed in viewpoint of crack propagation behavior.
The mechanical strength and crack propagation of plain woven carbon fiber fabric laminate composites are examined by acoustic emission(AE). AE signals are measured during the tensile test and fracture tests. Thus, the relationship between AE signal and load-displacement curves and crack extension length are shown. Also the fracture mechanisms in terms of AE characteristics are discussed in viewpoint of crack propagation behavior.
Steel-confined reinforced concrete (SCRC) columns feature highly complex and invisible mechanisms that make damage evaluation and pattern recognition difficult. In the present article, the prevailing acoustic emission (AE) technique was applied to monitor and evaluate the damage process of steel-confined RC columns in a quasi-static test. AE energy-based indicators, such as index of damage and relax ratio, were proposed to trace the damage progress and quantitatively evaluate the damage state. The fuzzy C-means algorithm successfully discriminated the AE data of different patterns, validity analysis guaranteed cluster accuracy, and principal component analysis simplified the datasets. A detailed statistical investigation on typical AE features was conducted to relate the clustered AE signals to micro mechanisms and the observed damage patterns, and differences between steel-confined and unconfined RC columns were compared and illustrated.
장섬유 복합재료는 항공우주 구조물, 로봇 팔 등의 구조물에 광범위하게 적용되고 있으며, 복합재료의 비파괴 검사방법에 대한 연구는 구조의 안전성과 신뢰성을 향상시키기 위하여 매우 중요한 연구 분야로 대두되고 있다. 본 논문에서는 AE 선호의 특정주파수 성분을 추출할 수 있는 풍조회로를 가진 AE 신호 분석 장비를 설계, 제작하였다. 제작된 AE 신호 분석 장비에 충격이나 기계적 진동 등과 같은 외란을 가하였을 때 제작된 AE 신호 분석 장비의 잡음레벨은 상용 AE 신호 분석 장비의 잡음레벨보다 매우 낮은 값을 나타내었다. 또한 복합재료 시편의 정, 동적 인장시험 하에서 제작된 AE 분석 장비는 상용 장비와 통일한 수준의 복합재료 파손감지능력을 나타냄을 확인할 수 있었다.
제 1 급 와동이 모사된 비관통형 치아 시편에 수복된 복합레진의 중합 수축시 발생하는 AE 신호를 실시간으로 검출한 후 이를 분석하였다. 시간대별 발생 분포를 살펴보면, 광조사 초기에 중합 수축이 급격히 진행되는 제 I 구간에서 AE event 가 많이 관찰되었다. 제 I구간 후 AE event 발생 빈도가 낮아져 AE 가 별로 관찰되지 않은 제II구간이 있었는데, AE 신호의 발생이 적은 PMMA 는 치아에 비해 구간이 길었으며 AE 검출이 잦았던 스테인리스스틸 모형은 제 II 구간이 짧았다. AE 활성도를 나타내는 구간 특성은 수복재와 와동의 계면부에서 일어나는 균열의 발생빈도를 나타내는 것으로 사료되며 젤화점 직후의 제I 구간에서 AE 가 집중적으로 관측되는 바, 수복재와 와동 사이의 갭 형성은 바로 젤화점 직후에 만들어졌음을 가리킨다. 신호의 최대 진폭은 25-45dB 이었고 1 차 중심 주파수는 100-200kHz 와 240-400kHz 영역의 신호들이 발생하였으며 이는 레진이나 접착층의 파괴에 해당하였다.
항공기 구조를 모사하여 일련의 리벳 구멍을 갖는 AA2024-T3 박판 구조를 대상으로 피로하중에 의한 단균열(short crack)의 발생시점과 성장거동을 음향방출(AE)을 위주로 한 측정으로 평가하였다. AE 위치표정에 의해 단균열의 좌표를 정확하게 결정하였으며, 이동식 현미경으로 균열의 크기를 측정하였다. 누적 AE 발생수 곡선은 단균열의 발생과 성장에 따라 일정한 간격을 두고 급격히 증가하는 양상을 보임으로써 여러 차례의 계단식 곡선을 형성하였다. AE 위치표정에서는 리벳 구멍을 중심으로 파괴역학에 근거한 관심영역(ROI)을 설정하였으며, 웨이블릿변환 잡음제거 방법을 사용하여 위치표정의 정확도를 향상할 수 있었다. 실제로 탐지된 신호의 대부분이 단 균열의 발생 및 성장과 관계없는 외부 잡음신호로 나타났으며, ROI 내에서 발생한 AE 발생원의 위치도 구조의 기하학적 특징이나 신호대잡음비의 영향에 의해 왜곡될 수 있음을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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