• 대한기계학회논문집A
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• 제40권11호
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• pp.919-925
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• 2016

본 연구에서는 비선형 체적파 혼합 기법의 선행연구를 토대로 램파 기법에 적용하여 램파 혼합 기법에 대한 연구를 수행하였다. 램파 혼합 기법의 타당성을 증명하기 위해 결함이 없는 시편과 부식에 의해 발생된 표면 결함이 있는 시편에 대해 실험을 진행하였다. 실험 대조군으로는 램파의 지배적인 면내변위와 면외변위를 가지는 모드 및 주파수로 선정하였다. 그 결과 램파 혼합 기법으로도 결함 검출이 가능하였고, 기존의 램파 기법의 경향성과 유사하게 나타났다. 그리고 이론과 동일한 지배적인 변위와 모드가 발생된 것을 확인 할 수 있었다. 그러나 결함 검출 성능은 측정 방법 및 단순 모드 선정에 따라 결정되는 것이 아니라 변위 비율에 따라 결정된다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.715-722
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• 2012

A structural health monitoring (SHM) technique for locating impact position in a composite plate is presented in this paper. The technique employs a single sensor and spatial focusing properties of time reversal (TR) and inverse filtering (IF). We first examine the focusing effect of back-propagated signal at the impact position and its surroundings through simulation. Impact experiments are then carried out and the localization images are found using the TR and IF signal processing, respectively. Both techniques provide accurate impact location results. Compared to existing techniques for locating impact or acoustic emission source, the proposed methods have the benefits of using a single sensor and not requiring knowledge of material properties and geometry of structures. Furthermore, it does not depend on a particular mode of dispersive Lamb waves that is frequently used in the SHM of plate-like structures.

• 한국정밀공학회지
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• 제27권6호
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• pp.64-74
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• 2010

This paper proposes a new TR-based baseline-free SHM technique in which the time-reversal (TR) property of the guided Lamb waves is utilized. The new TR-based SHM technique has two distinct features when compared with the other TR-based SHM techniques: (1) The backward TR process commonly conducted by the measurement is replaced by the computation-based process; (2) In place of the comparison method, the TOF information of the damage signal extracted from the reconstructed signal is used for the damage diagnosis in conjunction with the imaging method which enables us to represent the damage as an image. The proposed TR-based SHM technique is then validated through the damage diagnosis experiment for an aluminum plate with a damage at different locations.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권6호
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• pp.481-489
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• 2000

구조용 부재에서 충격하중에 의해 발생하는 탄성파의 분산특성을 해석하기 위하여 시간-주파수 신호처리를 이용하였다. 강재 보와 알루미늄 판에서 충격하중을 모사하기 위하여 강구 낙하와 연필심 파단을 사용하였으며, 이로 인해 발생한 탄성파를 초음파 탐측자와 음향방출(AE) 센서를 사용하여 수신하였다. 실험에서 수신한 시간 영역의 신호해석을 위하여 분산성 파의 시간-주파수 해석이 가능한 웨이브렛 변환(WT)을 적용하였다. WT 변환의 크기의 최대값은 군속도의 도달시간을 나타냄을 보였다. 실험에서 측정한 보의 굽힘파의 군속도를 전단변형과 회전관성을 고려한 Timoshenko 보 이론과 비교하였으며, 판의 신장파와 굽힘파의 군속도를 Rayleigh-Lamb 분산관계식의 최저차 대칭($S_0$) 및 비대칭 모드($A_0$)의 속도값과 비교하였는데 모두 잘 일치하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.320-326
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• 2011

본 연구에서는 Lamb파에 대한 시간-반전과정과 이미지기법을 기반으로 하여 기준 데이터를 사용하지 않는 구조물 건전성 모니터링(SHM) 기술을 제안하였다. 제안된 기술이 갖는 주요 세가지 특징은 다음과 같다: (1) 제안된 기술에서는 귀환신호를 직접 손상진단에 사용하기 때문에 귀환신호와 초기 입력신호의 차이로부터 손상신호를 구할 필요가 없다; (2) 기존의 기술에서 널리 사용되는 형상비교법을 사용하지 않고 귀환신호에서 얻는 비시간 정보를 활용하는 이미지기법을 사용하였다; (3) 손상 이미지를 보다 뚜렷하게 얻기 위하여 이미지에 대한 개선된 수학적 정의를 사용하였다. 본 연구에서 제안한 SHM기술은 손상을 평판의 몇몇 위치에 부가한 경우에 대한 손상탐지 실험을 수행함으로써 검증하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.79-91
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• 2006

이 연구에서는 강교량과 같은 토목 구조물에서 유도파의(Guided waves)한 종류인 램파(Lamb wave)를 이용하여 실시간으로 균열손상을 감지할 수 있는 새로운 비파괴 검사방법을 제안한다. 기존의 유도파를 이용한 기술들은, 손상을 감지하기 위해 비손상 상태의 자료를 저장하고 이를 새로이 얻어진 결과와 비교하는 방법을 사용함으로써 잠재적인 손상을 진단해 왔다. 그러나, 공용중인 강구조물은 다양한 하중 뿐 아니라 상시로 변화하는 자연환경에 노출되어 있기 때문에 동일한 비손상 상태의 응답을 얻는 것이 매우 어려우며 이러한 방법을 적용할 경우 오보(false alarm)의 우려도 매우 높다고 할 수 있다. 따라서 이 연구에서는 보다 안정적인 손상감지기법을 개발하기 위해 기존에 얻어진 초기치를 이용하지 않으면서 실시간으로 손상 여부를 판단할 수 있는 방법을 제안하고자 한다. 이 연구에서 제안된 감지 기술은, 압전소자의 극성과 판파의 특성을 이용하는 것으로 얇은 판의 양면에 부착된 압전소자를 통하여 균열손상에 의한 신호를 선택적으로 감지해 내는 데에 그 목적이 있다. 균열이 발생한 판에서 진행하는 판파는 균열로 인한 판의 두께변화로 인해 모드 변화를 일으키게 되는데, 제안된 감지기법으로 이러한 모드 변화만을 선택적으로 추출할 수 있다. 다양한 수치해석과 실험을 통해 이 연구에서 제안된 손상감지기법의 효율성과 적용성을 입증한다.

• 비파괴검사학회지
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• 제23권4호
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• pp.342-348
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• 2003

Zr(1.32mm) 판재 위 $Be-Zr(100{\mu}m)$ 합금층의 평가를 목적으로 후방산란 초음파 의 입사각 의존성인 프로파일이 여러 입사위치에서 측정되었다. 누설 램(Lamb)파로부터 후방복사된 초음파 프로파일에는 4개의 주요 세부 프로파일이 발견되었다. 세부프로파일들의 정점각과 정점세기는 Be 확산층의 강화효과로 인해 감소하였다. 세부 프로파일들의 존재와 변화가 시편재질의 음향학적 특성, 램파모드들의 군속도 집단적 변화 그리고 표면파의 누설율 차이 등으로 설명되었다 판재 위 얇은 확산층의 평가를 위한 유용한 평가 기법으로 판재로부터의 후방복사 세부 프로파일이 제안되었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제3권2호
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• pp.61-69
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• 2000

지표 경계 조건은 유한 차분법을 이용한 탄성파 파동 방정식 모델링에서 수치해의 정확성을 떨어뜨리는 한편 포아송 비에 따른 해의 안정성을 제한하는 주 요인이 된다. 본 연구에서는 지표 경계 조건과 같은 Neumann 경계 조건의 처리에 효과적인 적분법(integration method)에 기반 하여 차분식을 유도하고, 이로부터 중간점 차분 기법을 제안하였다. 또한, 개발된 알고리즘을 Lamb의 문제에 적용하여 이론해와 비교함으로써 타당성을 검증하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.152-159
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• 2013

A structural health monitoring(SHM) technique for locating impact position in a composite plate is presented in this paper. The technique employs a single sensor and spatial focusing properties of time reversal(TR) and inverse filtering(IF). We first examine the focusing effect of back-propagated signal at the impact position and its surroundings through simulation. Impact experiments are then carried out and the localization images are found using the TR and IF signal processing, respectively. Both techniques provide accurate impact location results. Compared to existing techniques for locating impact or acoustic emission source, the proposed methods have the benefits of using a single sensor and not requiring knowledge of material properties and geometry of structures. Furthermore, it does not depend on a particular mode of dispersive Lamb waves that is frequently used in the SHM of plate-like structures.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.295-298
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• 2011

최근 3년간 판 구조물의 손상진단에서 시간반전램파 (Time reversal Lamb waves)의 가능성이 주목 받고 있다. 시간반전음향학(Time reversal acoustics)에 의하면 시간반전램파의 공간모임을 적절히 활용하면 판에 순간적으로 가해지거나 발생한 충격하중의 위치를 높은 공간해상도와 신호대 잡음비로 추정할 수 있다고 알려져 있다. 이 연구에서는 시간반전램파의 공간모임을 직사각형 평판에서 가상탐지자 모델을 이용하여 모사한다. 특히, 평판에서의 파 반사에 의해 발생하는 가상탐지자 효과에 의해 단일 부착형 압전소자만을 사용하더라도 시간반전 램파의 공간 모임 구현이 가능함을 보인다. 또한 제안된 방법의 결과를 유한 요소 해석결과와 비교하고 제안된 방법의 타당성을 보인다.