• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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• pp.222-227
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• 2001

Nonlinear acoustic effect has been considered as an effective tool for the evaluation of material degradation. In this paper, the applicability of nonlinear acoustic effect to the evaluation of degradation of 2.25Cr-1Mo steel is investigated. Firstly, a number of 2.25Cr-1Mo steel samples were heat-treated, and their damage mechanism was examined. Secondly, Ultrasonic nonlinear parameter was measured. Nonlinear acoustic parameter was found to be clearly sensitive to the material degradation.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2004년도 추계학술발표대회논문집 제23권 2호
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• pp.429-432
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• 2004

Nonlinear acoustic responses of water-saturated sediments are very important to understand nonlinear phenomena of gassy ocean sediments. Especially, the second harmonic, the sum and the difference frequency acoustic waves in water-saturated sediments can provide practical criteria to estimate the nonlinear parameter of gassy sediments. In this paper, the difference frequency acoustic wave in water-saturated sandy sediment was observed in a water tank experiment with a pulse transmission technique. Its pressure level was 12 dB higher than the background noise level at a maximum undistorted driving pressure of source acoustic transducer. The experimental results were compared with a theoretical estimation of the parametric acoustic array. The nonlinear parameter of water-saturated sandy sediment was also estimated as 73 with their comparison. This value can be utilized as the background information to estimate gas void fraction in the water-saturated gassy sandy sediment.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권5호
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• pp.415-420
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• 2009

이 논문은 표면파의 비선형특성을 이용하여 재료 표면의 열화손상을 평가한 사례 연구의 결과를 보고한다. 이 연구에서는 3점 굽힘 피로시험에 의해 표면에 피로열화를 가한 알루미늄 T6 시편을 대상으로 표면파의 음향 비선형 파라미터를 측정하기 위한 실험장치를 구성하였으며, 피로시험 전후에서 측정된 비선형파라미터의 크기를 비교하였다. 특히 3점 굽힘 피로시험에 의한 표면피로손상은 시편의 중앙부 표면에 집중 될 것이 예상되므로 이 주변에서의 비선형 파라미터의 변화를 세밀히 관찰하였다. 실험결과 피로손상이 거의 없는 시편의 가장자리에서는 비선형 파라미터가 피로시험 전후에서 큰 변화가 없었지만, 표면 피로열화가 집중된 중앙부에서는 뚜렷하게 증가하는 것으로 나타났다.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권5호
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• pp.424-430
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• 2000

고온 장시간 사용재의 열화로 인한 파괴인성의 저하를 초음파 방법으로 평가하기 위하여 Cr-Mo-V 강을 실험실에서 인공 열화처리하여 열화로 인한 손상 기구를 규명하고, 열화도에 따른 초음파 파라미터의 변화를 체계적으로 관찰하였다. 초음파 파라미터로서 속도, 감쇠와 보다 최근에 개발된 비선형 음향 파라미터를 사용하였는데, 비선형 음향 파라미터가 가장 민감한 변화를 보였다. 또한 전기비저항 측정 결과와 비교할 때 두 방법 모두 전체적으로 유사한 거동을 보였다. Charpy V-notch 충격시험으로부터 구한 파면양상 천이온도(FATT)와 비선형 파라미터 사이에는 비교적 좋은 상관관계가 성립하였으며, FATT와 파괴인성($K_{IC}$) 사이의 관계식에 근거하여 열화된 발전설비 재료의 파괴인성을 초음파 비선형 파라미터의 측정을 통하여 간접적으로 구할 수 있음을 보였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제19권2호
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• pp.85-92
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• 1999

비선형 음향효과를 계측함에 의해서 재료열화를 평가하는 연구는 오래 전부터 있어 왔다. 여기서, 비선형 음향효과를 계측하는 가장 일반적인 방법은 전파된 수신 신호에서 기본주파수 성분과 2차 고조파 성분의 절대적인 크기를 계측하는 것이다. 이 목적을 위해서 일반적으로 파워스펙트럼 해석법이 널리 사용되어 왔다. 그러나, 파워스펙트럼은 신호처리 후에도 주파수 영역에서 가우스 잡음이 혼재한다는 단점이 있다. 게다가, 비선형 효과에 의해서 발생되는 2차 고조파 성분의 크기는 너무 작아서 잡음에 묻혀버릴 수도 있다. 본 논문에서는, 이 문제를 해결하기 위해서 주파수 영역에서 가우스 잡음을 제거할 수 있는 바이스펙트럼 해석법을 제안하였다. 시뮬레이션을 통하여 잡음이 크게 혼재된 신호에서도 참 값에 가까운 비선형 파라미터를 구할 수 있음을 밝혔다. 또한, 실제 경우에 이 방법의 유용함을 확인하기 위하여 피로 하중에 의해서 고의로 열화시킨 여러 시편에 대하여 파워스펙트럼과 바이스펙트럼을 구하여 비교하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권4호
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• pp.344-350
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• 2009

본 연구의 목적은 탄성 표면파에서의 비선형 거동의 이론적 배경을 소개하고 실험적으로 검증하는 것으로서, 이론상의 표면파의 비선형 파라미터는 벌크파에서와 같이 전파된 표면파의 2차 고조파 성분과 기본파 성분 크기의 비에 의존한다. 이를 검증하기 위해 접촉식 탐촉자를 이용한 측정 시스템을 구축하였고, 표면파 전파거리와 인가전압 크기를 변화시키며 알루미늄 6061 합금의 비선형 파라미터를 측정하였다. 또한, 비선형 파라미터를 측정함에 있어서 주파수 의존적 감쇠의 영향을 고려하였다. 이러한 과정을 통한 결과는 탄성 표면파의 비선형 파라미터가 인가전압의 크기에 독립적이며, 2차 고조파 성분의 크기는 전파거리에 선형적으로 의존할 것이라는 이론적 예측과 일치한다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집 제23권 1호
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• pp.347-348
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• 2004

Nonlinear scattering of difference frequency acoustic wave in a water-saturated sandy sediment was investigated. Difference frequency acoustic wave was observed to be scattered due to the nonlinearity of water-saturated sandy sediment when the collinear acoustic waves with two different fundamental frequencies are incident on the sediment. The pressure level of the difference frequency acoustic wave was 6 dB higher than the background noise level. It seems very useful to evaluate the nonlinear parameter of water-saturated sandy sediment without disturbing the sediment. Such nonlinear acoustic response of water-saturated sandy sediment can be used as background acoustic data for estimating the gas void fraction in marine gassy sandy sedimen.

• 비파괴검사학회지
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• 제33권2호
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• pp.193-197
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• 2013

본 연구에서는 열처리된 알루미늄 합금의 초음파 비선형 특성을 평가하였다. 초음파의 비선형성은 재료를 전파한 초음파의 2차고조파와 기본주파수 성분의 진폭비에 의존하는 비선형 파라미터 ${\beta}$로 측정하였다. 비선형 파라미터 ${\beta}$의 측정은 접촉식 탐촉자를 이용하여 동일 평면상에서 시편저면에서 반사된 신호로부터 구하였다. 열처리(시효)는 $300^{\circ}C$에서 1시간부터 50시간까지 다양한 유지시간동안 수행하였다. 인장시험으로부터 인장강도와 연신율을 구하고 비선형 파라미터와 비교하였다. 비선형 파라미터 ${\beta}$는 시효시간 5시간에서 피크를 나타내고 이후는 감소하였다. 이는 인장강도와 연신율의 변화와 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 또한 비선형 파라미터가 피크를 나타낸 열처리 시간과 인장곡선에서 최대변화가 나타난 열처리 시간이 일치하였다. 이 같은 결과는 알루미늄합금의 시효처리로 인한 강도 변화를 모니터링 하는데 초음파의 비선형성이 유용할 수 있음을 보여준다.

• 비파괴검사학회지
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• 제22권2호
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• pp.170-176
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• 2002

재료 내부를 초음파가 전파하면서 발생되는 비선형 음향효과는 재료의 열화도를 비파괴적으로 평가하는데 우수한 것으로 보고되고 있다. 비선형 음향효과는 재질의 특성에 따라 나타나는 정도가 다르며, 이러한 정도는 비선형 파라미터를 이용하여 정량적으로 평가하는 것이 가능하다. 본 연구에서는 2.25Cr-1Mo 강이 $540^{\circ}C$에서 장시간 노출되었을 때 얼어나는 미세조직의 변화를 얻기 위해 인공 열처리를 수행하고, 2.25Cr-1Mo 강의 열화도와 비선형 음향효과와의 관계를 실험적으로 검증하여 경년 열화도와 비선형 파라미터의 상관관계를 규명하고자 하였다. 비선형 파라미터는 바이스펙트럼법과 파워스펙트럼법을 이용하여 측정되었으며, 실험결과 바이스펙트럼법에 의한 비선형 파라미터는 열화 시간에 매우 민감하게 반응하는 것으로 나타났다.

• 비파괴검사학회지
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• 제31권6호
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• pp.642-649
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• 2011

The long-term aging of ferritic 2.25CrMo steel was characterized using the acoustic nonlinear effect in order to apply to diagnose the degradation behavior of structural materials. We measured the acoustic nonlinearity parameter for each thermally aged specimen by the higher harmonic-generation technique. The acoustic nonlinearity parameter increased with aging time due to equilibrium M6C carbide precipitation, and has a favorable linear relation with Rockwell hardness. This study suggests that acoustic nonlinearity testing may be applicable to diagnostics on strength degradation in rotor steels.