• 제목/요약/키워드: Damage Signal

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구조손상 검출을 위한 새로운 Pitch-catch 기법 (A new pitch-catch method for structural damage detection)

  • 최정식;이우식
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.148-151
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    • 2009
  • In these days it is important to secure the life and stability of the structure such as aircrafts, automobiles and building. So the structural health monitoring is needed. In conventional lamb wave techniques, damage is identified by comparing the measured data (baseline signals) and the current data. But this method can lead to high false signal in the intact condition of the structure due to environmental conditions of the structure. As a solution to resolve it, the structural health monitoring method which doesn't use baseline signals is necessary. Damaged structure has unusual elastic wave. This paper proposed a PC(pitch-catch) method which doesn't use baseline signal. New baseline signals can get from detection signal. Damage signals based on new baseline signals. This paper made an image includes damage information by applying damage-signals to beamformming.

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Signal processing based damage detection in structures subjected to random excitations

  • Montejo, Luis A.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제40권6호
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    • pp.745-762
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    • 2011
  • Damage detection methodologies based on the direct examination of the nonlinear-nonstationary characteristics of the structure dynamic response may play an important role in online structural health monitoring applications. Different signal processing based damage detection methodologies have been proposed based on the uncovering of spikes in the high frequency component of the structural response obtained via Discrete Wavelet transforms, Hilbert-Huang transforms or high pass filtering. The performance of these approaches in systems subjected to different types of excitation is evaluated in this paper. It is found that in the case of random excitations, like earthquake accelerations, the effectiveness of such methodologies is limited. An alternative damage detection approach using the Continuous Wavelet Transform (CWT) is also evaluated to overcome this limitation. Using the CWT has the advantage that the central frequencies at which it operates can be defined by the user while the frequency bands of the detail functions obtained via DWT are predetermined by the sampling period of the signal.

광섬유 브래그 격자 센서를 이용한 복합재 구조물의 변형률 및 파손신호 동시 측정 (Simultaneous Measurement of Strain and Damage Signal of Composite Structures Using a Fiber Bragg Grating Sensor)

  • 고종인;방형준;김천곤;홍창선
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.95-102
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    • 2004
  • 변형률과 파손신호를 동시에 계측하기 위하여 이중복조기를 갖는 광섬유 브래그 격자센서시스템을 제안하였다. 이중복조기는 가변 패브리-페로 필터를 사용하여 변형률과 같이 변화가 큰 저주파신호를 측정하는 복조기와 수동 마흐-젠더 간섭계를 사용하여 파손신호나 충격신호와 같이 미세한 크기의 고주파 신호를 측정하는 복조기로 구성된다. 제안된 광섬유 브래그 격자센서시스템을 이용하여 인장하중을 받는 직교적층 복합재 구조물의 변형률과 파손신호를 동시에 계측할 수 있었다. 하나의 광섬유브래그격자센서로 측정한 변형률과 파손신호를 분석한 결과, 복합재 시편의 90도 층에서 모재균열이 발생할 때 급격한 변형률 변이가 유발되고, 최대 수백킬로헤르쯔에 이르는 주파수 성분을 가진 진동신호가 발생함을 알 수 있었다.

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파워스펙트럼 및 신경망회로를 이용한 기어박스의 결함진단 및 결함형태 분류에 관한 연구 (Fault Detection and Damage Pattern Analysis of a Gearbox Using the Power Spectra Density and Artificial Neural Network)

  • 이상권
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권4호
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    • pp.537-543
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    • 2003
  • Transient vibration generated by developing localized fault in gear can be used as indicators in gear fault detection. This vibration signal suffers from the background noise such as gear meshing frequency and its harmonics and broadband noise. Thus in order to extract the information about the only gear fault from the raw vibration signal measured on the gearbox this signal is processed to reduce the background noise with many kinds of signal-processing tools. However, these signal-processing tools are often very complex and time waste. Thus. in this paper. we propose a novel approach detecting the damage of gearbox and analyzing its pattern using the raw vibration signal. In order to do this, the residual signal. which consists of the sideband components of the gear meshing frequent) and its harmonics frequencies, is extracted from the raw signal by the power spectral density (PSD) to obtain the information about the fault and is used as the input data of the artificial neural network (ANN) for analysis of the pattern of gear fault. This novel approach has been very successfully applied to the damage analysis of a laboratory gearbox.

금속 Substrate의 표면손상이 LIBS신호에 미치는 영향 (Effect of Surface Damage of Metal Substrate on LIBS Signal)

  • 장상익;김기범
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.1259-1264
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    • 2014
  • 수소는 미래 에너지원 중 하나로서, 이미 여러 산업분야와 항공우주 분야에서 널리 사용되고 있다. 수소는 작은 분자크기로 인해 수송관이나 저장탱크의 작은 금으로부터 쉽게 가스 누설이 일어난다. 본 연구에서는 소량의 수소 누설을 측정하기 위한 탐지 기술을 개발하기 위하여 레이저 유도 플라스마 분광법을 이용하였다. Al, Cu, SUS등 세 가지의 금속을 가지고, 각 금속이 플라스마 발생 및 signal에 미치는 영향과 반복적인 레이저 조사로 인한 표면의 손상을 표면전자현미경(SEM)으로 관찰하고, 표면 손상이 signal에 미치는 영향을 조사하였다. 연구결과 Al을 이용한 경우 signal의 세기가 다른 두 금속에 비해 좋으며, 표면 손상으로 인한 signal의 영향 또한 다른 금속에 비해 Al을 사용 시 원자광의 변화가 약 $100W/m^2$ 적은 것으로 관찰되었다.

모델링 오차를 고려한 교량의 손상추정 (Damage Detection for Bridges Considering Modeling Errors)

  • 윤정방;이종재;이종원;정희영
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.300-307
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    • 2002
  • Damage estimation methods are classified into two groups according to the dependence on the FE model : signal-based and model-based methods. Signal-based damage estimation methods are generally appropriate for detection of damage location, whereas not effective for estimation of damage severities. Model-based damage estimation methods are difficult to apply directly to the structures with a large number of the probable damaged members. It is difficult to obtain the exact model representing the real bridge behavior due to the modeling errors. The modeling errors even may exceed the modal sensitivity on damage. In this study, Model-based damage detection method which can effectively consider the modeling errors is suggested. Two numerical example analyses on a simple beam and a multi-girder bridge are presented to demonstrate the effectiveness of the presented method.

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진동신호를 이용한 타공사 조기 감시 기술 연구( I ) (Study on real time monitoring to detect third party damage using vibration signal)

  • 조성호;전경수;박경완;조용범;이선엽;고영태
    • 한국가스학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.1-8
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    • 2000
  • 매설되어 있는 배관에 위험성을 초래하는 요소중 하나는 굴삭기와 천공기 같은 타공사에 의한 것이다. 타공사에 의한 피해는 다른 원인에 의한 것보다 사고발생시 막대한 인명피해를 초래하기 때문에 안전관리가 매우 필요하다. 따라서 본 연구에서는 타공사를 조기에 감시하기 위해서 진동센서를 이용하여 타공사와 같은 충격신호를 감지할 수 있는 지와 얼마만큼 떨어진 거리까지 전파할 수 있는지에 대하여 한국가스공사 배관에 적용하여 실험하였다. 그리고 감지된 신호의 충격위치를 알아보기 위하여 모의배관내에서의 실험을 수행하였다. 그 결과 가까운 거리에서 감지된 충격신호는 주된 신호가 고주파수 대역이며, 거리가 멀어질수록 고주파수 대역의 성분들은 소멸되어지고 저주파수 대역만이 남아 있게 된다. 또한 5.3km 떨어진 공급관리소에서의 실험을 통하여 40kg의 물체가 l0cm, 5cm의 높이에서 자유낙하 하였을 때 진동센서(가속도계)를 통하여 감지 가능함을 확인하였다.

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음향방출 신호를 이용한 프레스 불량품 자동 판단 알고리즘 (A judgment algorithm of the acoustic signal for the automatic defective manufactures detection in press process)

  • 김동훈;이원규
    • 한국기계가공학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.76-82
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    • 2010
  • A laborer always watched a process of production carefully but defective manufactures were inspected after press process. These inspections made a waste of human power and defective manufactures could make a serious damage of press mold. Therefore, AE(Acoustic Emission) system was introduced to prevention of the damage of the press molds, to a real time detection of defective manufactures and to save human power. AE system was introduced to solve this problem which is a detecting defective manufacture on real time and to prevent the damage of the press mold. In this research we get acoustic emission signal in accordance with weight and processing method of press by using AE sensor, Preamplifier, AE board signal board which occurs press processing and it analyzed various signal through using CMD8 software on the time. From the result, we found that the intensity and shape of the signal were changed according to the weight and processing type of the press. By using this special algorithm, it can judge the acoustic signal which occurs from press on real time.

타이어에서 발생하는 초음파 신호의 주기성 검출에 의한 손상 분별 (The Damage Classification by Periodicity Detection of Ultrasonic Wave Signal to Occur at the Tire)

  • 오영달;강대수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.107-111
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    • 2010
  • 차량 주행 중에 타이어에서 발생하는 초음파를 이용하여 손상 물질에 의한 타이어의 손상을 검출하는 방법에 대해 연구하였다. 손상이 있는 타이어는 회전 주기성이 있는 초음파 신호가 발생하므로 주기성을 검출하기 위해 포락선 검출 전처리 과정을 거친 후 자기상관함수를 사용하였다. 실험에서는 손상된 타이어의 1회전 시간과 자기상관함수를 이용해 구한 주기가 같은 것으로 나타났다. 이로 인해 타이어의 손상 유무를 분별할 수 있는 결과를 도출하였다.

Damage localization in plate-like structure using built-in PZT sensor network

  • Liu, Xinglong;Zhou, Chengxu;Jiang, Zhongwei
    • Smart Structures and Systems
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    • 제9권1호
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    • pp.21-33
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    • 2012
  • In this study, a Lamb-wave based damage detection approach is proposed for damage localization in plate. A sensor network consisting of three PZT wafer type actuators/sensors is used to generate and detect Lamb waves. To minimize the complication resulted from the multimode and dispersive characteristics of Lamb waves, the fundamental symmetric Lamb mode, $S_0$ is selectively generated through designing the excitation frequency of the narrowband input signal. A damage localization algorithm based upon the configuration of the PZT sensor network is developed. Time-frequency analysis method is applied to purify the raw signal and extract damage features. Experimental result obtained from aluminum plate verified the proposed damage localization approach.