Simulation programs have been developed and used as an attempt to improve the accuracy of Non-Destructive Evaluation(NDE) techniques. The applicability of these programs is very limited, however, because it is difficult to describe the delicacy of the propagation of stress waves. To investigate the applicability of the finite element analysis for stress wave-based NDE techniques numerical simulation for Impact-Echo method and SASW method is performed. The numerical studies are performed to determine the essential parameters such as contact time of impact load, mesh size and time step size. These studies show that the choice of parameter is very important for improving the accuracy and confidence of the numerical procedure and, thereby, the applicability of the numerical analysis for stress wave-based NDE techniques
Steam generator tubes play an important role in safety because they constitute one of the primary barriers between the radioactive and non-radioactive sides of the nuclear power plant. For this reason, the integrity of the tubes is essential in minimizing the leakage possibility of radioactive water. The integrity of the tubes is evaluated based on NDE (non-destructive evaluation) inspection results. Especially ECT (eddy current test) method is usually used for detecting the flaws in steam generator tubes. However, detection capacity of the NDE is not perfect and all of the "real flaws" which actually existing in steam generator tunes is not known by NDE results. Therefore reliability of NDE system is one of the essential parts in assessing the integrity of steam generators. In this study POD (probability of detection) of ECT system for ODSCC in steam generator tubes is evaluated using multivariate logistic regression. The cracked tube specimens are made using the withdrawn steam generator tubes. Therefore the cracks are not artificial but real. Using the multivariate logistic regression method, continuous POD surfaces are evaluated from hit (detection) and miss (no detection) binary data obtained from destructive and non-destructive evaluation of the cracked tubes. Length and depth of cracks are considered in multivariate logistic regression and their effects on detection capacity are evaluated.
As a result of the medium coupling, propagation characteristics of ultrasonic waves guided by a multi-phase medium can be different from those in a homogeneous system. This phenomenon becomes prominent for a medium consisting of phases with considerably distinct material and physical properties (e.g., submerged structures or human bones covered with soft tissues). In this study, the coupling effect arising from both fluid and soft tissues on wave propagation in engineering structures and human bone phantoms, respectively, was explored and calibrated quantitatively, with a purpose of enhancing the precision of ultrasonic-wave-based non-destructive evaluation (NDE) and clinical quantitative ultrasound (QUS). Calibration results were used to rectify conventional NDE during evaluation of corrosion in a submerged aluminium plate, and QUS during prediction of simulated healing status of a mimicked bone fracture. The results demonstrated that with the coupling effect being appropriately taken into account, the precision of NDE and QUS could be improved.
The durability and reliability of thermal barrier coatings (TBCs) play an important role in the service reliability, availability and maintainability (RAM) of hotsection components in advanced turbine engines for aero and utility applications. Photostimulated luminescence spectroscopy (PSLS) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) are being concurrently developed as complimentary nondestructive evaluation (NDE) techniques for quality control and liferemain assessment of TBCs. This paper overviews the governing principles and applications of the luminescence and the impedance examined in the light of residual stress, phase constituents and resistance (or capacitance) in TBC constituents including the thermally grown oxide (TGO) scale. Results from NDE by PSLS and EIS are discussed and related to the microstructural development during high temperature thermal cycling, examined by using a variety of microscopic techniques including focused ion beam (FIB) insitu liftout (INLO), transmission and scanning transmission electron microscopy (TEM and STEM).
Large welded structures, including ships and offshore structures, are normally in operation under cyclic fatigue loadings. These structures include many geometric discontinuities, as well as material discontinuities due to weld joints. The fatigue strength at these hot spots is very important for the structural performance. In the past, various Non Destructive Evaluation (NDE) techniques have been developed to detect fatigue cracks and to estimate their location and size. However, an important limitation of most of the existing NDE methods is that they are off line; the normal operation of the structure has to be interrupted, and the device often has to be disassembled. This study explores the development of a structural health monitoring system, with a special interest in applying the technique to welded structural members in ship and offshore structures. In particular, the impedance based structural health monitoring technique that employs the coupling effect of piezoceramic (PZT) materials and structures is investigated.
물질 내부에서의 초음파(ultrasonics)의 전파특성을 분석하면 측정대상의 외형적 크기와 성분조성, 내부결함의 분포, 그리고 결정입경(grain size) 등과 같은 물질의 미세조직을 비파괴적으로 평가(NDE; non-destructive evaluation)할 수 있다. 초음파를 이용하는 비파괴 평가에 있어서 기존에는 주로 접촉식 압전변환기(PZT transducer)를 이용하여 초음파를 인가함과 동시에 이를 이용하여 측정대상 내부를 전파한 초음파를 검지하는 방식을 이용하여 왔다. 이와 같은 압전변환기를 이용한 비파괴 평가는 측정방법이 비교적 간단하고 초음파 에너지의 정량화가 용이한 장점이 있으나 측정방식이 접촉식이기 때문에 측정 시편이 고온이거나 움직이는 대상에는 적용이 어렵다. 따라서 비파괴 평가의 궁극적인 활용목표의 하나인 온-라인 평가를 실현하기 위해서는 비접촉식 초음파 평가방법이 정립되어야 한다. 이러한 관점에서 최근 레이저를 이용한 비접촉식 초음파의 생성 및 검지방법에 대한 연구가 진행되고 있다. (중략)
For the proper conservation of wooden cultural properties, non-destructive evaluation (NDE) method, which can be used to quantitatively evaluate the internal state of wood members, are needed. In this study, an ultrasonic CT system composed of portable devices was attempted, and the capacity of this system was verified by reconstructing the CT images for two phantoms and two artificially defected specimens. Results from this study showed that the sizes of detected defects were enlarged and the shapes were distorted on the CT images. Also, the positions were shifted somewhat toward the surface of specimen, which is regarded due to the anisotropic property of wood. Compared to the filtered back-projection method, SIRT (simultaneous iterative reconstruction technique) method was determined to be more efficient as the algorithm of image reconstruction for wood. A new ultrasonic CT system is thought to be used as a NDE method for wood. However wood characteristics and wave diffraction within wood made it difficult to accurately evaluate the size, shape and position of defects. To improve the quality of CT image of wood, more research including the relationship between wood and ultrasound is needed, and wood properties should be taken into consideration on the image reconstruction algorithm.
Mizanur, Rahman Md.;Rezk, Osama;Ouma, Victor Otieno;Vaysidin, Saidov;Gomaa, M. Abdullatif;Jung, JaeCheon;Lee, YongKwan
시스템엔지니어링학술지
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제12권1호
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pp.59-71
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2016
The Nuclear and Fossil Steam Turbines record a considerable number of failures annually. Some of these failures reported are as result of blade failure. The failure of the L-0 blade in a Steam Turbine is one of the most reported blade failure in Nuclear and Fossil steam turbines. This paper seeks to identify the best Non Destructive Evaluation (NDE) method or methods to be used in the steam turbine L-0 blades inspection process. The development of systems engineering processes presents an opportunity to apply NDE inspection to the L-0 blades. This process apply computer modelling of the L-0 using ANSYS and by simulating the stresses experienced by the L-0 blade during operation it is possible to identify the most susceptible areas for crack formation and growth. The results from these models compared to industry data for validation. The analysis of these results used to predict the most probable failure location and failure modes. Therefore NDE inspection can be applied to these areas with greater degree of accuracy. This would be beneficial in the increasing the accuracy in the detection of cracks and hence save inspection time and the overall inspection cost. Furthermore, not only the location for crack formation and NDE inspection determined but also best the NDE inspection technique/techniques to be applied appropriately on the L-0 blade are prescribed.
Exploration in microelectromechanical systems(MEMS) and nanotechnology requires evaluation techniques suitable for sub-micron length scale so that thermal and mechanical properties of novel materials can be investigated for optimal design of miro/nanostructures. The ultrafast optical pump-probe technique provides a contact-free and non-destructive way to characterize nanoscale thin-films, and its ultrahigh temporal resolution enables the study of heat-transport phenomena down to a sub-picosecond regime. This paper reviews the principle of optical pump-probe technique and introduces its application to the area of micro/nano-NDE.
본 고에서는 미세 이물질이 삽입된 볼베어링에 대하여 비파괴평가를 제안하였다. 비파괴평가 연구로서 동적인 하중조건하 회전체의 동작에 따른 고장 진단을 위해 비접촉식 정량화된 적외선 열화상 기법을 적용하였다. 이로부터 볼베어링에 대한 적정 체결조건을 설정하였고 고장 상태감시에 대한 수동형 열화상시험을 수행하였다. 본 연구로부터, 적외선 열화상 시험은 조기의 결함 진단을 평가하기 위해 정상 및 이물질이 삽입된 시편들로부터의 온도 프로파일링을 비교, 분석되었다. 연구의 비파괴검사 평가의 결과로써, 고장에 이르는 이상단계에 따른 볼베어링의 온도 특성이 정량적으로 분석되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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