• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제16권12호
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• pp.1627-1632
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• 2002

In this paper, a simplified ultrasonic CT system, which uses the information in three directions, that is, 90°, ＋45° and －45°about the inspection plane, is applied to the high strength steel, and the frequency analysis method for enhancing the C scan or CT image is developed. This frequency analysis method is based on the frequency response property of the material. By comparing the magnitudes in the frequency domain, the special frequency which shows a significant difference between the welded joint and base material was found and used to obtain a C scan or CT image. Experimental results for several kinds of specimens, having a welded joint by electron beam welding, a weld joint by arc welding, on a fatigue crack, showed that the obtained C scan or CT image has better resolution than the results of previous experiments using the maximum value of the received waveform.

• Journal of Welding and Joining
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• 제19권4호
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• pp.379-383
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• 2001

Resistance spot welding has been widely used in the sheet metal joining processes because of low cost, high productivity and convenience. Recently, automobile and aerospace industries are trying to replace partly steel sheets with aluminum alloy sheets. But in the case of dissimilar materials, to apply resistance spot welding has been known to be very difficult owing to the effect of melting temperature. On this study, an effort was made to apply spot welding of dissimilar sheet metals, 2024 aluminum alloy and zinc coated steel sheet, evaluate the spot weld quality with tensile-shear strength test and nondestructive evaluation technique, C-scan image methodology. In this study results, as the current below 11 kA, melting of materials is not achieved well. Also as the current exceeds to 13.5 kA, the more spatters happen at welded zone and tensile-shear strength lowered. So, the feasibility of C-scan image technique proposed in the study is found to be suitable evaluation method for resistance spot weldability.

• 한국음향학회지
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• 제8권4호
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• pp.23-28
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• 1989

본 논문에서는 컴퓨터에 의한 초음파 홀로그램의 구성과 영상 재생방법을 연구하였으며 이를 광학적 재생방법과 비교 분석하였다. 초음파 홀로그램은 초음파 변환자를 기계적으로 c-scan $(128\times128 step)$하여 구성하였고 물체에 대한 영상은 Rayleigh-Sommerfeld 식과 DFT 알고리즘을 이용하여 컴퓨터 재생하였다. 본 실험에서 는 중심주파수가 5MHz이고 촛점 거리가 5cm 인 초음파 변환자와 기계적인 c-scanning 시스템을 사용하여 음향 홀로그래피 시스템을 구성하였고 알루미늄 판에 S자 형태를 새긴 샘플을 제작하여 실험하였다. 실험결과 컴퓨터에 의해 재생된 영상은 실체와 동일한 고질의 영상임을 확인하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제26권5호
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• pp.657-666
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• 2020

A rotational pulse-echo ultrasonic propagation imager that can inspect cylindrical specimens for material nondestructive evaluations is proposed herein. In this system, a laser-generated ultrasonic bulk wave is used for inspection, which enables a clear visualization of subsurface defects with a precise reproduction of the damage shape and size. The ultrasonic waves are generated by a Q-switched laser that impinges on the outer surface of the specimen walls. The generated waves travel through the walls and their echo is detected by a Laser Doppler Vibrometer (LDV) at the same point. To obtain the optimal Signal-to-Noise Ratio (SNR) of the measured signal, the LDV requires the sensed surface to be at a right angle to the laser beam and at a predefined constant standoff distance from the laser head. For flat specimens, these constraints can be easily satisfied by performing a raster scan using a dual-axis linear stage. However, this arrangement cannot be used for cylindrical specimens owing to their curved nature. To inspect the cylindrical specimens, a circular scan technology is newly proposed for pulse-echo laser ultrasound. A rotational stage is coupled with a single-axis linear stage to inspect the desired area of the specimen. This system arrangement ensures that the standoff distance and beam incidence angle are maintained while the cylindrical specimen is being inspected. This enables the inspection of a curved specimen while maintaining the optimal SNR. The measurement result is displayed in parallel with the on-going inspection. The inspection data used in scanning are mapped from rotational coordinates to linear coordinates for visualization and post-processing of results. A graphical user interface software is implemented in C++ using a QT framework and controls all the individual blocks of the system and implements the necessary image processing, scan calculations, data acquisition, signal processing and result visualization.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권1호
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• pp.46-53
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• 2008

복합재료의 내부 결함 평가를 위해 일반적으로 적용되어온 초음파 C-스캔 기법은 섬유자동 배열을 통한 정밀 성형 공정에 적용하기에는 많은 어려움이 있다. 따라서 본 연구는 복합재료의 정밀 성형 공정 중에 발생되는 각종 내부 결함들을 비파괴적, 비접촉으로 평가하기 위한 새로운 하이브리드 초음파 평가 기법을 확립하는데 목적이 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 초음파 산란 반사(scattering reflection) 방식을 토대로 한 새로운 이중 피치-캐치(dual pitch-catch) 기법을 확립하여 기존의 결함평가를 위해 시험편의 스캔에 소요되는 시간을 줄이면서 우수한 결함 영상을 얻을 수 있는 새로운 하이브리드 기법을 개발하였다. 즉 두 가지 종류의 열경화성 및 열가소성 복합재료(carbon/epoxy, carbon/PPS) 적층판의 내부 박리(delamination) 결함의 영상화를 위하여 레이저를 이용한 유도 초음파의 발생 및 이중 피치-캐치(pitch-catch)방식을 토대로 한 비접촉식 공기 정합 트랜스듀서(air-coupled transducer)를 이용하여 결함 영상을 얻기 위한 핵심 알고리즘을 확립하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권3호
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• pp.275-281
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• 2004

대구경 배관에서 소구경 배관으로 연결하는 부위 및 배관의 방향 전환을 위해 사용하는 소켓용접부는 용입불량 및 사용시간이 경과되면서 내부로부터 진전될 수 있는 균열 등의 결함을 가질 수 있다. 그러나 지금까지 적용하고 있는 비파괴검사법인 액체침투탐상과 방사선투과검사로는 내부에 존재하는 균열성 결함의 검출이 어렵다. 본 연구에서는 소켓용접부 내부의 균열성 결함 검출을 위한 초음파 검사 기법을 확립하였고, 검사를 수행할 수 있는 초음파 탐촉자를 설계 제작하였으며, 자동으로 검사할 수 있는 검사 장비와 제어용 운영 프로그램을 개발하였다. 개발된 장비는 컴퓨터를 기반으로 하고 있으며, pulser/receiver를 내장하고 100 MHz 고속 A/D board를 사용하여 초음파 탐상기 역할을 프로그램으로 구현하였으며, ISA interface type으로 4축 제어용 motion controller를 개발하여 자동 검사를 수행하는 scanner를 제어하도록 하였으며, 검사 결과는 소켓용접부 단면을 실시간 영상으로 나타내도록 되어 있다. 인공결함 시험편의 결함을 평가한 결과 결함의 깊이가 1mm인 결함의 평가 길이는 실제 크기보다 작게 나타내고 있으며, 결함의 깊이가 증가할수록 결함의 길이가 더 크게 평가되었다. 본 연구로 개발한 장비는 원자력 발전소나 화학플랜트에 많이 널려 있는 소켓용접부 내의 용입불량, 피로 균열 등을 검출하여 객관적인 검사 결과를 제시할 수 있으므로 설비 안전 관리 및 보수 부위 결정에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.