• 제목/요약/키워드: Kaiser Effect

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Experimental study of Kaiser effect under cyclic compression and tension tests

  • Chen, Yulong;Irfan, Muhammad
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제14권2호
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    • pp.203-209
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    • 2018
  • Reliable estimation of compressive as well as tensile in-situ stresses is critical in the design and analysis of underground structures and openings in rocks. Kaiser effect technique, which uses acoustic emission from rock specimens under cyclic load, is well established for the estimation of in-situ compressive stresses. This paper investigates the Kaiser effect on marble specimens under cyclic uniaxial compressive as well as cyclic uniaxial tensile conditions. The tensile behavior was studied by means of Brazilian tests. Each specimen was tested by applying the load in four loading cycles having magnitudes of 40%, 60%, 80% and 100% of the peak stress. The experimental results confirm the presence of Kaiser effect in marble specimens under both compressive and tensile loading conditions. Kaiser effect was found to be more dominant in the first two loading cycles and started disappearing as the applied stress approached the peak stress, where felicity effect became dominant instead. This behavior was observed to be consistent under both compressive and tensile loading conditions and can be applied for the estimation of in-situ rock stresses as a function of peak rock stress. At a micromechanical level, Kaiser effect is evident when the pre-existing stress is smaller than the crack damage stress and ambiguous when pre-existing stress exceeds the crack damage stress. Upon reaching the crack damage stress, the cracks begin to propagate and coalesce in an unstable manner. Hence acoustic emission observations through Kaiser effect analysis can help to estimate the crack damage stresses reliably thereby improving the efficiency of design parameters.

The Kaiser Rocket Effect in Cosmology

  • Bahr-Kalus, Benedict
    • 천문학회보
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    • 제46권2호
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    • pp.43.3-43.3
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    • 2021
  • The peculiar motion of the observer, if not (or only imperfectly) accounted for, is bound to induce a well-defined clustering signal in the distribution of galaxies. This spurious signal is related to the Kaiser rocket effect. We examined the amplitude of this effect and discuss possible implications for analysis and interpretation of future cosmological surveys. We found that it can in principle bias very significantly the inference of cosmological parameters, especially for primordial non-Gaussianity.

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광대역 탐촉자를 이용한 자동차용 CNG 탱크의 음향방출 신호 분석 (Analysis of Acoustic Emission Signal for Vehicle CNG Tank Using Wideband Transducer)

  • 지현섭;이종오;주노회;소철호;이종규
    • 비파괴검사학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.1-6
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    • 2012
  • 본 연구에서는 광대역(100 kHz - 1 MHz) 탐촉자를 사용하여 자동차용 CNG연료탱크의 파열시험시 발생하는 음향방출신호의 분석을 통해 압력용기의 손상정도를 평가하였다. 압력이 420 bar까지 올라가기 전의 각 단계에서는 Kaiser 효과가 나타나고 creep 효과가 거의 나타나지 않으나, 420 bar 이상 상승시 creep 효과가 현저히 나타남으로써 용기가 손상을 입었다는 것을 알 수 있었으며, 480 bar 압력 상승 단계에서는 Kaiser 효과가 없어졌다. 540 bar의 압력 단계에서 공진형 탐촉자의 경우에서는 480 bar의 압력단계에 비하여 energy나 count 같은 activity가 감소하였으나 광대역 탐촉자의 경우 계속적으로 증가하였다. 또한 rise time이나 주파수 분석을 통해서 복합재료 압력용기의 손상 메카니즘을 관찰하기 위해서는 일반적으로 금속압력용기에서 많이 사용되는 공진형 탐촉자(150 kHz)보다 광대역 탐촉자가 효과적임을 알 수 있었다.

Characteristics of Thermo-Acoustic Emission from Composite Laminates during Thermal Load Cycles

  • Kim, Young-Bok;Park, Nak-Sam
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제17권3호
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    • pp.391-399
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    • 2003
  • The thermo-acoustic emission (AE) technique has been applied for nondestructive characterization of composite laminates subjected to cryogenic cooling. Thermo-AE events during heating and cooling cycles showed a Kaiser effect. An analysis of the thermo-AE behavior obtained during the 1st heating period suggested a method for determining the stress-free temperature of the composite laminates. Three different thermo-AE types classified by a short-time Fourier transform of AE signals enabled to offer a nondestructive estimation of the cryogenic damages of the composites, in that the different thermo-AE types corresponded to secondary microfracturing in the matrix contacting between crack surfaces and some abrasive contact between broken fiber ends during thermal load cycles.

고압가스 연료탱크의 손상평가를 위한 음향방출 변수의 분석 (Damage Evaluation for High Pressure Fuel Tank by Analysis of AE Parameters)

  • 지현섭;이종오;주노회;이종규;소철호
    • Composites Research
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    • 제24권4호
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    • pp.36-40
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    • 2011
  • 본 논문은 자동차용 type II CNG 연료탱크의 손상평가를 위하여 파열시험 중 발생하는 음향방출 변수의 분석에 관한 연구이다. 음향방출 신호의 kaiser effect, felicity effect 및 creep effect의 관찰과 전체 hits에서 진폭 60dB이상의 hits가 차지하는 비율 계산으로 연료탱크의 손상도를 평가할 수 있었으며, 평균 rise time, 평균 진폭 및 평균 initial, reverbration 주파수를 분석함으로써 압력용기의 손상메커니즘을 추정하였다.

Improved object recognition performance of UWB radar according to different window functions

  • Nguyen, Trung Kien;Hong, Ic-Pyo
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.395-402
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    • 2019
  • In this paper, we implemented an Ultra-Wideband radar system using Stripmap Synthetic Apertrure Radar algorithm to recognize objects inside a box. Different window functions such as Hanning, Hamming, Kaiser, and Taylor functions to improve image recognition performance are applied and implemented to radar system. The Ultra-Wideband radar system with 3.1~4.8 GHz broadband and UWB antenna were implemented to recognize the conductor plate located inside 1m3 box. To obtain the image, we use the propagation data in the time domain according to the 1m movement distance and use the Range Doppler algorithm. The effect of different window functions to improve the recognition performance of the image are analyzed. From the compared results, we confirmed that the Kaiser window function can obtain a relatively good image.

탄소섬유 복합재료의 AE 특성에 관한 연구 (A Study on the AE Characteristics of the Carbon Fiber Composite Material)

  • 옹장우;이영신;심봉식;지용관;주영상
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.105-114
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    • 1989
  • 본 연구에서는 카본/에폭시 프리프렉으로부터 제작된 적층판을 사용하여 인장시험시 발생하는 AE특성과 파괴거동을 비교 검토하고 이들을 통하여 탄소섬유 복합재료의 파손특성과 AE법의 유용성을 규명하고자 한다.

AE기법에 의한 압축력을 받는 고인성 섬유보강 시멘트 복합체의 손상 평가 (Assessment of the Damage in High Performance Fiber-Reinforced Cement Composite under Compressive Loading Using Acoustic Emission)

  • 김선우;윤현도
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.589-597
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    • 2009
  • 고인성 섬유보강 시멘트 복합체는 시멘트 매트릭스 내 보강된 섬유의 계면부착응력에 의해 다수의 미세균 열분산 및 손상저항성능을 갖게 되나, 이를 구조물에 적용하기 위해서는, 고인성 섬유보강 시멘트 복합체의 파괴거동을 규명함과 동시에 보강섬유에 따른 시멘트 매트릭스의 마이크로 파괴메커니즘에 대한 이해가 요구된다. 이 연구에서는 단조 및 반복가력시 고인성 섬유보강 시멘트 복합체의 파괴특성 및 음향방출신호특성을 규명하기 위하여 총 4 시리즈의 시험체가 사용되었으며, 주요 실험변수는 섬유의 종류(PE, PVA, SC), 혼입률, 하이브리드 타입, 가력방법(단조, 반복)이다. 실험결과, 고인성 섬유보강 시멘트 복합체의 압축거동에 따른 손상진전은 섬유의 혼입률 및 하이브리드에 따라 상이하게 나타났다. 또한 음향방출신호로부터, 각 하중단계의 2, 3번째 사이클에서의 진폭 감소 특성이 나타났으며, 이는 각 사이클별 변형률 증가와의 관련성을 보여 이를 이용한 강도 예측이 가능할 것으로 판단된다. 또한 최대강도의 80%까지 펠리시티 효과 및 카이저 효과가 나타났으며, 하이브리드 섬유 혼입시 매크로 균열 제어로 인해 손상의 복원 및 분산능력이 뛰어난 것으로 나타났다.

암석 및 콘크리트의 압축변형거동과 미소파괴음 측정에 관한 연구 (A Study on the Measurement of Acoustic Emission and Deformation Behaviors of Rock and Concrete under Compression)

  • 심현진;이정인
    • 터널과지하공간
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    • 제10권1호
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    • pp.59-69
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    • 2000
  • 암석 재료의 변형에 따른 미시적 파괴 현상으로부터 발생하는 미소파괴음(Acoustic Emission, AE)을 측정하여 암석 구조물 내의 미세균열의 생성과 전파를 탐지하는 연구는 지하 암반 구조물의 안정성을 비파괴검사로 평가하는데 대단히 중요하다. 본 연구에서는 암반 구조물의 보강재로 사용되는 콘크리트와 대리석 암석 시험관에 대하여 전과정 응력-변형률 곡선을 얻기 위한 강성압축시험을 실시하였고, 시험 중에 미소파괴음 발생을 측정하여 미소파괴음 파라미터 분석 및 음원추적을 수행하여 대리석과 콘크리트의 변형 및 파괴거동 특성을 살펴보았다. 또한 시험편에 계단식 반복재하시험을 수행하여 그 변형거동을 고찰하였으며, 미소파괴음 측정을 통하여 재료의 손상, 암반의 현지응력 및 콘크리트 구조물의 응력이력 등과 관련된 카이저효과를 검증하였다

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열하중을 받는 복합재료 적층판의 손상에 대한 열-음향방출해석 (Analysis of Thermo-Acoustic Emission from Damage in Composite Laminates under Thermal Cyclic Loading)

  • 김영복;민대홍;이덕보;최낙삼
    • 비파괴검사학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.261-268
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    • 2001
  • 열-음향방출(thermo-AE) 기법을 이용하여 두께 3mm, $[+45_6/-45_6]_s$ 복합재료 적층판의 열응력 유기 손상에 대한 비파괴평가의 유효성을 연구하였다. 반복적인 열부하 사이클에 의해서 thermo-AE 사상수가 감소하는 경향이 뚜렷하게 나타나서 열부하에 따른 카이저효과가 관찰되었다. 열부하사이클중의 thermo-AE거동을 분석하여 복합재료의 응력자유온도를 결정할 수 있었다. 초음파 C스캔, 광학현미경, 주사형 전자현미경을 통해 섬유파단과 모재파손이 관찰되었으며, 이들 파손 인자는 thermo-AE 신호의 단시간 퓨리에 변환처리에 의해 생성된 3종류의 서로 다른 시간-주파수 특성과 대응하였나 이 특성을 이용하여 복합재료의 냉각열처리 및 반복 열부하사이클시의 손상발생과정 및 내부 마찰거동 내역을 추적할 수 있었다.

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