• 대한기계학회논문집A
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• 제40권7호
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• pp.647-652
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• 2016

유도초음파를 활용한 비파괴검사기법은 장거리 배관 검사에 많이 활용된다. 장시간 사용에 따라 배관에는 표면 부식과 같은 형태의 결함이 주로 발생한다. 표면 부식형 결함의 경우 장거리 유도 초음파 검사 기법을 활용한 신호 해석에 어려움이 있다. 상반 정리는 복잡한 수학적 표현을 간단히 나타내주는 기법으로 잘 알려져 있다. 상반 정리는 평판, 반무한체의 산란 문제를 해결하는데 이미 적용된 바가 있지만 원통형 구조물에서는 적용된 사례가 없다. 이 논문에서는 배관 진단을 위해 상용 장비에서 많이 사용되는 비틀림파의 산란 신호를 상반 정리를 적용하여 해석하였다. 산란 신호는 상반 정리를 활용하여 산란 체의 형태와 위치에 따라 단순한 닫힘 해로 표현하였다. 타원형 결함과 사각 결함의 폭과 깊이 변화에 따라 주파수 별로 발생되는 산란 신호가 계산되었으며, 주파수 증가에 따른 주기적인 결과를 나타내는 것을 확인하였다. 산란 신호 해석을 위한 닫힘 해는 결함의 크기를 정량적으로 해석하는데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.521-522
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• 2010

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.324-331
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• 2014

The sensor configuration of the magnetostrictive guided wave system can be described as a single continuous transducing element which makes it difficult to separate the individual modes from the reflected signal. In this work we develop the mode decomposition technique employing chirplet transform based on the maximum likelihood estimation, which is able to separate the individual modes from dispersive and multimodal waveform measured with the magnetostrictive sensor, and estimate the time-frequency centers and individual energies of the reflection, which would be used to locate and characterize defects. Simulation results on a carbon steel pipe are presented, which show the accurate mode separation and more discernible time-frequency representation could become enabled using the proposed technique.

• 동력기계공학회지
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• 제17권2호
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• pp.56-62
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• 2013

A technique is presented that uses a circular waveguide for the measurement of the bulk shear (S-wave) velocities of unconsolidated, saturated media, with particular application to near surface soils. The technique requires the measurement of the attenuation characteristics of the fundamental torsional mode that propagate along an embedded pipe, from which the acoustic properties of the surrounding medium are inferred. From the dispersion curve analysis, the feasibility of using fundamental torsional mode which is non-dispersive and have constant attenuation over all frequency range is discussed. The principles behind the technique are discussed and the results of an experimental laboratory validation are presented. The experimental data are best fitted for the different depths of wetted sand and the shear velocities are evaluated as a function of depths. Also the characteristics of the reflected signal from the defects are examined and the reflection coefficients are calculated for identifying the relation between defect sizes and the magnitude of the reflected signal.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제22권8호
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• pp.771-776
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• 2012

A technique is presented that uses a circular waveguide for the measurement of the bulk shear(S-wave) velocities of unconsolidated, saturated media, with particular application to near surface soils. The technique requires the measurement of the attenuation characteristics of the fumdamental T(0,1) mode that propagates along an embedded pipe, from which the acoustic properties of the surrounding medium are inferred. From the dispersion curve analysis, the feasibility of using T(0,1) mode which is non-dispersive and have constant attenuation over all frequency range is discussed. The principles behind the technique are discussed and the results of an experimental laboratory validation are presented. The experimental data are best fitted for the different depths of wetted sand and the shear velocities as a function of depths are formulated using power law curves.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권2호
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• pp.205-210
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• 2008

파이프라인의 원거리 초음파검사를 위한 자왜 스트립형의 비틀림 모드 도파 변환기에 널리 사용되는 니켈 스트립과 철 코발트합금 스트립의 자기이력곡선을 측정하고 스트립의 자기적 특성이 변환기의 감도에 미치는 영향을 분석하였다. 최적화된 철 코발트합금 변환기의 감도는 니켈 변환기의 그것보다 약 30 배 정도로 우수하였다. 이는 두 자왜물질의 잔류자화 및 보자력의 차이에 주로 기인함이 밝혀졌다.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권2호
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• pp.93-97
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• 2009

자기변형 탐촉자는 유도초음파를 적용한 장거리 배관 검사 시에 유용하게 사용되는데 특히 그 신호패턴이 배열형 압전탐촉자를 사용한 유도초음파 신호보다 깨끗하고 단순하기 때문에 단일 결함에 의한 신호패턴을 해석할 수 있을 뿐만 아니라 결함 신호의 진행 상황을 분석함으로써 배관의 구조 건전성 감시(structural health monitoring)에도 사용되고 있다. 그러나 실제 현장 검사에서는 유도초음파의 방향성신호, 잔향효과, 모드변환, 구조물 등에 의한 의사 신호 또는 거짓 신호가 나타나기 때문에 결함 평가 시에 주의를 요한다. 본 연구에서는 실제 상황을 모의한 장거리배관 mock-up에서 발생하는 모드변환 신호를 실험적으로 검증하고 해석하였다. 자기변형 스트립 탐촉자에서 발생한 비틀림진동 T(0,1) 모드와 휨진동 F(1,3) 모드 또는 종진동 L(0,2) 모드 간에 모드변환이 발생함을 확인하였고 이러한 모드변환이 발생하는 원인을 스트립 탐촉자 및 검사대상체의 전자기적 재료 특성 및 구조 측면에서 해석하였다.

• 설비공학논문집
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• 제27권3호
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• pp.174-178
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• 2015

This paper describes a signal processing technique for identifying signals from defects by using an electromagnetic-ultrasonic guided waves method based on a magnetostrictive sensor that generates a torsional mode (T(0, 1)). Because this technique is based on the digital filtering, the filtered signals provide information on the relationship between the cutoff frequency of band-pass filter and the characteristic of defect signals in heat exchange tubes. To verify the performance of the technique, artificial defects with various thickness reduction ration and shape were machined in titanium tubes, and digital filtering results are reported. The results show that digital filtering provides information to the identify shape of defects and the contact condition between the tube and support ring. Therefore, the proposed technique has good potential as a tool for evaluating the integrity of heat exchange tubes.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.399-405
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• 2015

In this work we use the mode decomposition technique employing chirplet transform, which is able to separate the individual modes from dispersive and multimodal waveform measured with the magnetostrictive sensor. The mode decomposition technique is also used to estimate the time-frequency centers and individual energies of the reflection, which would be used to locate and characterize axial defects. The arrival times of the separated modes are calculated and the axial defect lengths can be evaluated by using the estimated arrival time. Results from an experiment on a carbon steel pipe are presented and it is shown that the accurate and quantitative defect characterization could become enabled using the proposed technique.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제24권8호
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• pp.636-642
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• 2014

The sensor configuration of the magnetostrictive guided wave system can be described as a single continuous transducing element which makes it difficult to separate the individual modes from the reflected signal. In this work we develop the mode decomposition technique employing chirplet transform, which is able to separate the individual modes from dispersive and multimodal waveform measured with the magnetostrictive sensor, and to estimate the time-frequency centers and individual energies of the reflection, which would be used to locate and characterize defects. The reflection coefficients are calculated using the modal energies of the separated mode. Results from experimental results on a carbon steel pipe are presented, which show that the accurate and quantitative defect characterization could become enabled using the proposed technique.