• 제목/요약/키워드: Non-destructive Impact Test

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비파괴 시험기법을 이용한 록볼트의 건전도 평가(I) -수치해석 및 실험적 적용성 평가- (Estimation of Rockbolt Integrity by Using Non-Destructive Testing Techniques(I) -Numerical and Experimental of Applicability-)

  • 이종섭;이용준;엄태원;한신인;이인모
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.3-12
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 록볼트의 건전도를 평가하기 위하여 록볼트의 비파피시험을 기술하고 바파괴시험의 적용성을 조사하는 것이다. 록볼트 자체와 그라우팅제를 포함한 록볼트의 건전도를 평가하기 위하여, 수치해석 및 실험적 방법을 이용한 두가지 방법이 적용되었다. 수치해석 방법에서는 분석은 DISPERSE 프로그램을 이용하여 록볼트의 분산선도를 해석하였다. 분산선도 곡선은 지중근입되어 있는 록볼트에 대한 그라우팅제의 두께와 강성에 대한 영향을 보여준다. 이로 부터 록볼트의 건전도 시험을 위한 최적의 주파수를 추정할 수 있으며, 그 결과 L(1, 0) 모드에서 20~120kHz가 최적의 주파수로 산정되었다. 실험적 방법에서는 실험실에서 사료를 제작하여 파괴 및 비파괴시험을 실시하였다. 비파괴 실험에서는 타격을 이용한 저주파수 모드와 초음파 트랜스듀서를 이용한 고주파수 모드를 통하여 록볼트의 상태를 조사할 수 있다. 실험실에서 수행된 비파괴실험으로부터, 유도파는 주변의 그라우팅제의 강도가 증가하거나 (또는 증가하고) 결함부 영역이 증가할 때 감쇠가 커짐을 알 수 있었다. 그리고 인발시험으로부터 록볼트의 극한지지력을 추정하였다. 본 연구는 록볼트의 건전도 평가에 비파괴시험이 매우 유용한 방법임을 보여준다.

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Acoustic Emission(AE)을 이용한 복합재료 구조물의 비파괴 특성 연구 (A study on the non-destructive characteristics of the composite structures using the Acoustic Emission)

  • 이창훈;최진호;권진회;변준형;유연호
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.139-142
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    • 2004
  • As fiber reinforced composite materials are widely used in aircraft, space structures and robot arms, the study on the non-destructive testing methods of the composite materials has become an important research area for improving their reliability and safety. In this paper, the AE signal analyzer with the resonance circuit to extract the specified frequency of the acoustic emission signal were designed and fabricated. The noise levels of the fabricated AE signal analyzer by the disturbance such as impact or mechanical vibration had a very small value comparable to those of the conventional AE signal analyzer. Also, the crack detection capabilities of the fabricated AE signal analyzer under the static and dynamic tensile test were evaluated and compared with the conventional AE signal analyzer.

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실대형 교각 실험을 통한 교각 세굴안정성 평가 실험 기법 정립 (Establishment of Testing Method for Abutment Scour Stability by Real-scale Model Test)

  • 이명재;유민택;김기현;이일화
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제35권7호
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    • pp.5-14
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    • 2019
  • 본 연구는 교각 안전성 평가 기법을 확립하기 위해 실대형 교각을 구축하여 충격하중을 이용해 일련의 비파괴 실험을 수행하였다. 실대형 교각에 상재 하중은 0 tonf에서 2.5 tonf씩 적재하여, 최대 25 tonf 까지 적재하였다. 타격 방향에 따른 교각의 거동을 분석하기위해 교축 방향과 교축직각 방향 그리고 교각의 외측방향으로 타격하였고, 타격 높이도 교각의 상단과 하단으로 실험을 수행하였다. 계측기는 가속도계를 사용하여 타격했을 시의 가속도 응답을 측정하였다. 일련의 실험결과를 바탕으로, 고속 푸리에 변환(FFT)를 이용해 타격 방향 및 상재 하중에 따른 고유진동수를 산정했다. 또한 위상차를 이용해 교각의 1차 모드에서 4차 모드까지 분석이 가능했으며, 세굴에 대한 영향을 수치해석을 통해 분석했다. 그 결과, 2차 모드와 3차 모드를 통해 합리적인 교각의 안정성 평가가 가능한 것으로 판단된다.

Determination of concrete quality with destructive and non-destructive methods

  • Kibar, Hakan;Ozturk, Turgut
    • Computers and Concrete
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    • 제15권3호
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    • pp.473-484
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    • 2015
  • In this study, the availability of Schmidt hammer has been investigated as a reliable method to determine the quality of concrete in irrigation networks. For this purpose, the 28-day compressive strength of concrete material used in the construction irrigation channel of Bafra lowland, which is one of the most fertile plains in Turkey was examined by means of concrete compression and as well as concrete Schmidt hammer in laboratory conditions. This study was carried out on cylindrical samples to represent the everyday concrete party ($150m^3$) produced by contractor firm as 3 replications. The statistical analysis of experimental data showed that the correlations between the values of 28-day compressive strength of Schmidt hammer and the rebound number was found to be 0.98. Differences of the compressive strength between compression testing and Schmidt hammer were statistically significant at P<0.01. In this context, it was found that the reliability of compressive strength of the concrete compression test are excellent, also the reliability of compressive strength of Schmidt hammer are fair in assessing the quality of concrete irrigation channels.

충격공진을 이용한 콘크리트 상태 평가를 위한 주성분 분석의 적용 (Application of the Principal Component Analysis to Evaluate Concrete Condition Using Impact Resonance Test)

  • 윤영근;오태근
    • 한국안전학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.95-102
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    • 2019
  • Non-destructive methods such as rebound hardness method and ultrasonic method are widely studied for evaluating the physical properties, condition and damage of concrete, but are not suitable for detecting delamination and cracks near the surface due to various constraints of the site as well as the accuracy. Therefore, in this study, the impact resonance method was applied to detect the separation cracks occurring near the surface of the concrete slab and bridge deck. As a next step, the principal component analysis were performed by extracting various features using the FFT data. As a result of principal component analysis, it was analyzed that the reliability was high in distinguishing defects in concrete. This feature extraction and application of principal component analysis can be used as basic data for future use of machine learning technique for the better accuracy.

터널 유지관리를 위한 안전진단시스템 개발에 관한 연구 (Development of Inspection and Diagnosis System for Safety and Maintenance in Tunnel)

  • 김영근;백기현
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제3권1호
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    • pp.37-50
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    • 2001
  • 최근 터널구조물에서 결함이나 변상이 많이 발생하고 있지만 터널구조물의 특수성으로 인하여 그 원인을 평가하거나, 상태 및 안전성 평가에 있어 많은 어려움을 겪고 있다. 따라서 보다 효율적인 안전진단 및 유지관리대책이 요구되고 있다. 본 연구에서는 터널에서의 정밀안전진단을 효과적으로 수행하기 위하여 터널 라이닝과 주변지반에 대한 비파괴 조사기술, 터널 라이닝의 구조적 안정성을 평가할 수 있는 해석기술, 그리고 터널의 변상원인 및 건전도를 판단할 수 있는 평가기술을 개발하여 터널의 열화 및 손상정도를 진단하고 터널의 유지관리를 위한 적절한 보수 보강대책을 제시함으로서 체계적인 터널 안전진단업무에 활용하도록 하였다.

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수분민감성 관련 소석회 및 박리방지제 첨가 투수성 가열 아스팔트 혼합물의 최적 함량 평가 (Evaluation of Optimum Contents of Hydrated-Lime and Anti-Freezing Agent for Low-Noise Porous Asphalt Mixture considering Moisture Resistance)

  • 김도완;이상염;문성호
    • 한국도로학회논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.123-130
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    • 2016
  • OBJECTIVES : The objective of this research is to determine the moisture resistance of the freeze-thaw process occurring in low-noise porous pavement using either hydrated-lime or anti-freezing agent. Various additives were applied to low-noise porous asphalt, which is actively paved in South Korea, to overcome its disadvantages. Moreover, the optimum contents of hydrated-lime and anti-freezing agent and behavior properties of low-noise porous asphalt layer are determined using dynamic moduli via the freeze-thaw test. METHODS : The low-noise porous asphalt mixtures were made using gyratory compacters to investigate its properties with either hydrated-lime or anti-freezing agent. To determine the dynamic moduli of each mixture, impact resonance test was conducted. The applied standard for the freeze-thaw test of asphalt mixture is ASTM D 6857. The freeze-thaw and impact resonance tests were performed twice at each stage. The behavior properties were defined using finite element method, which was performed using the dynamic modulus data obtained from the freeze-thaw test and resonance frequencies obtained from non-destructive impact test. RESULTS : The results show that the coherence and strength of the low-noise porous asphalt mixture decreased continuously with the increase in the temperature of the mixture. The dynamic modulus of the normal low-noise porous asphalt mixture dramatically decreased after one cycle of freezing and thawing stages, which is more than that of other mixtures containing additives. The damage rate was higher when the freeze-thaw test was repeated. CONCLUSIONS : From the root mean squared error (RMSE) and mean percentage error (MPE) analyses, the addition rates of 1.5% hydrated-lime and 0.5% anti-freezing agent resulted in the strongest mixture having the highest moisture resistance compared to other specimens with each additive in 1 cycle freeze-thaw test. Moreover, the freeze-thaw resistance significantly improved when a hydrated-lime content of 0.5% was applied for the two cycles of the freeze-thaw test. Hence, the optimum contents of both hydrated-lime and anti-freezing agent are 0.5%.

Accuracy Enhancement of Reflection Signals in Impact Echo Test

  • Lho, Byeong-Cheol
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.924-929
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    • 2003
  • A majority of infrastructures has been deteriorated over time. Therefore, it is very important to verify the quality of construction, and the level of structural deterioration in existing structures, to ensure their safety and functionality. Many researchers have studied non-destructive testing (NDT) methods to identify structural problems in existing structures. The impact echo technique is one of the widely used NDT techniques. The impact echo technique has several inherent problems, including the difficulties in P-wave velocity evaluation due to inhomogeneous concrete properties, deterioration of evaluation accuracy where multiple reflection boundaries exist, and the influence of the receiver location in evaluating the thickness of the tested structures. Therefore, the objective of this paper is to propose an enhanced impact echo technique that can reduce the aforementioned problems and develop a Virtual Instrument for the application via a thickness evaluation technique which has same technical background to find deterioration in concrete structures. In the proposed impact echo technique, transfer function from dual channel system analysis is used, and coherence is improved to achieve reliable data. Also an averaged signal -ensemble- is used to achieve more reliable results. From the analysis of transfer function, the thickness is effectively identified.

토목공학 분야에서의 충격반향법의 응용 (Application of Impact Echo Method to Civil Engineering Fields)

  • 정연문;하희상
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제3권3호
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    • pp.94-100
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    • 2000
  • 금속 물체의 내부 상태를 조사하기 위하여 사용되고 있는 여러 가지 비파괴 조사법들은 콘크리트 재료의 불균질성으로 인하여 콘크리트 물체에의 적용에는 한계가 있다 충격반향법은 물성의 변화가 존재하는 경계면이나 결함 부위에서 반사되는 탄성파의 공진 주파수를 이용하는 비파괴 조사법으로서 콘크리트 구조물의 내부 상태를 파악하기 위하여 활용될 수 있다. 본 연구에서는 충격반향법의 현장 적용을 위한 자료획득 시스템을 구축하였고 여러 가지 조건하에서 현장 시험을 수행하였다. 콘크리트 구조물의 두께 및 결함, 공동 존재 여부, 옹벽 뒷채움 상태와 터널 라이닝의 두께 및 결함, 그리고 활주로의 포장 두께 및 결함등의 조사를 위하여 충격반향법을 적용하였다. $10\%$ 이하의 오차 범위내에서 결과를 제공함으로써 충격반향법의 토목분야에서의 활용 가능성이 입증되었다.

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구조물의 안전진단을 위한 충격파의 주파수 영역 탐사에 관한 연구 (A study about frequency domain analysis of impact-wave for detecting of structural defects in the concrete structure)

  • 서백수;김훈;김형준;이상철
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2005년도 공동학술대회 논문집
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    • pp.165-180
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    • 2005
  • 충격탄성파 검사법은 콘크리트 구조물 내부의 결함과 외부 표면 사이에서 반사되어 전파되는 응력파를 이용한 비파괴 시험 방법이다. 본 연구에서 토목 구조물의 안전진단을 위하여 충격탄성파 검사법을 이용한 비파괴 시험을 수행하였다. 이를 위해서 토모그래피 방식을 이용한 투과법, 크로스 홀 방식을 이용한 투과법 그리고 일반적으로 터널라이닝과 같은 1차원 면에서 사용되는 반사법을 적용해 그 결과를 비교${\cdot}$분석하였다.

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