• Structural Engineering and Mechanics
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• 제65권5호
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• pp.601-609
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• 2018

Steel bolts are used in the construction industry for a large variety of applications that range from fixing permanent installations to temporary fixtures. In the past much research has been focused on developing destructive testing techniques to estimate their pull-out load carrying capacity with very little attention to develop non-destructive techniques. In this regards the presented research work details the combined use of ultrasonic pulse velocity and Schmidt hammer tests to identify anchor bolts with faculty installation and to estimate their pull-out strength by relating it to the Schmidt hammer rebound value. From experimentation, it was observed that the load capacity of bolt depends on its embedment length, diameter, bond quality/concrete strength and alignment. Ultrasonic pulse velocity test is used to judge the quality of bond of embedded anchor bolt by relating the increase in ultrasonic pulse transit time to the presence of internal pours and cracks in the vicinity of steel bolt and the surrounding concrete. This information combined with the Schmidt hammer rebound number, R, can be used to accurately identify defective bolts which resulted in lower pull-out strength. 12 mm diameter bolts with embedment length of 70 mm and 50 mm were investigated using constant strength concrete. Pull-out load capacity versus the Schmidt hammer rebound number for each embedment length is presented.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권6호
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• pp.751-756
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• 2010

비선형 초음파는 선형 초음파와 비교하였을 때 재료의 물성 변화에 민감하게 반응한다. 이 연구의 목표는 비선형 요소를 포함하여 열처리 조건과 초음파 비선형성의 상관관계를 알아내는 것이다. 본 연구에서 기존의 방법과는 다른 수정된 초음파속도계산 식이 새롭게 제안되었다. 이것은 열처리된 재질에서 초음파 속도변화가 재료의 비선형성 때문에 발생하는 것을 찾아내었다. 실험을 통하여 수정된 초음파 속도와 1차 조화 및 2차 조화파의 진폭 비율이 서로 동일한 경향을 보이는 것을 알아냈다. 그리고 수정된 초음파속도식을 통해 계산된 상대적인 비선형계수는 기존의 방법을 이용하였을 때보다 더 민감함을 알아냈다.

• 한국음향학회지
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• 제23권5호
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• pp.340-352
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• 2004

28.5 ㎑의 초음파의 미세 수직진동에 의해서 유도된 음향유동 (acoustic streaming)을 레이저를 이용한 입자 영상. 유속계에 의하여 고정 유리 평판과 초음파 진동자의 사이에서의 공기 유동을 가시화 하였다. 음향유동에 의한 공기의 유동 속도의 증가를 측정하기 위해 고정 유리 평판과 초음파 진동자의 사이에서의 속도변화를 실시간으로 측정하였다. 진동자와 고정 평판의 사이의 gap에 따른 음향유동의 세기의 변화를 정량적인 공기의 유동 속도의 변화에 의해 관찰되었고 고정판과 초음파 진동자 사이의 gap에서 공진 상태를 야기시키는 공진 Gap (H=18, 24, 30, 36㎜)중에서 공진 Gap (H)이 18m일 때 최대의 음향속도가 존재함을 알 수 있었고 진동자 표면부근에서부터 고정평판사이까지의 국소 최대 난류강도의 축 방향 위치에 따른 변화는 gap의 크기에 따라 8%∼70% 이었다. 전단응력값은 반경방향 위치의 중심영역에서 최대전단응력을 가지며 와도 분포도 반경방향 위치에서 진동자 중심영역에 최대 및 최소와도 값을 가짐을 알 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권3호
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• pp.279-284
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• 2008

The firmness of fruit is one of the most important quality factors and is highly correlated to the elastic modulus. In this study, the ultrasonic transmission method was applied to evaluate the elastic modulus of the apple. In order to transmit and receive the ultrasonic wave through the whole apple, the ultrasonic measurement setup consisted of ultrasonic pulser, two specially fabricated ultrasonic transducers for fruit and digital storage oscilloscope. Ultrasonic parameters such as ultrasonic wave velocity, apparent attenuation, and peak frequencies were analyzed. The elastic modulus of apple was measured by using compression test apparatus. The correlations between ultrasonic parameters and elastic modulus were analyzed. A multiple linear regression model describing the relationship between elastic modulus and ultrasonic parameters was proposed.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2005년도 연구개발 발표회 논문집
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• pp.287-294
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• 2005

Flow rate measurement uncertainties of the ultrasonic flow meter are generally influenced by many different factors, such as Reynolds number, flow distortion, turbulence intensity, wall surface roughness, velocity integration method along the acoustic paths, and transducer installation method, etc. Of these influencing factors, one of the most important uncertainties comes from the velocity integration method. In the present study, a optimization weighting factor method for 5-chord, which is given by a function of the chord locations of acoustic paths, is employed to obtain the mean velocity in the flow through a pipe. The power law profile is assumed to model the axi-symmetric pipe flow and its results are compared with the present weighting factor concept. For an asymmetric pipe flow, the Salami flow model is applied to obtain the velocity profiles. These theoretical methods are also compared with the previous Gaussian, Chebyshev, and Tailor methods. The results obtained show that for the fully developed turbulent pipe flows with surface roughness effects, the present weighting factor method is much less sensitive than Chebyshev and Tailor methods, leading to a better reliability in flow rate measurement using the ultrasonic flow meters.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제28권3호
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• pp.239-244
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• 2003

The potential use of ultrasonic technique for firmness measurement of apples was evaluated. Mechanical properties(bioyield deformation, bioyield strength, rupture deformation, ultimate strength, and elastic modulus) and ultrasonic parameters (ultrasonic velocity, attenuation coefficient and the first peak frequency) of the apple flesh during the storage time were measured and analyzed. Ultrasonic parameters were determined from the measurement of ultrasonic wave transmission through the apple flesh specimen. Mechanical properties were obtained by universal testing machine. The bioyield strength, rupture strength, elastic modulus, ultrasonic velocity, and the first peak frequency of the apple flesh decreased with the storage time. The bioyield deformation, rupture deformation, and ultrasonic attenuation coefficient increased with the storage time. The correlation analysis between ultrasonic parameters and mechanical properties and the storage time was performed. The high correlations were found between the storage time and the ultrasonic parameters, and these relationships seem to be useful for determining the firmness of the apple flesh.

• 한국건축시공학회지
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• 제10권1호
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• pp.137-145
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• 2010

석조 건조물의 역학적 성질은 일반적으로 석재 강도의 관점에서 설명된다. 강도를 측정하기 위해서 문화재의 훼손이 없는 초음파속도의 측정 방법이 이용되고 있다. 현재 시행되고 있는 초음파속도법은 표면거칠기, 석재 두께 등에 대한 보정을 실시하지 않고 있는 실정이다. 그리고 그리스와 같은 접촉재 사용으로 문화재의 표면에 오염이 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 석조 건조물의 강도를 간접법으로 추정하기 위하여 석재 표면거칠기, 석재두께, 접촉재의 종류, 초음파속도 측정방법 등을 주변수로 석재 간접법 강도 추정식을 제안한다. (1) 잔다듬 석재 초음파속도법에 의한 강도 추정식 : $f_{su}=19.1{\times}V_p+18.3(R^2=76.0)$ (2) 거친다듬 석재 초음파속도법에 의한 강도 추정식 : $f_{su}=7.9{\times}V_p+64.6(R^2=69.8)$.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권4호
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• pp.325-330
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• 2004

원자력발전소에는 여러 종류의 케이블이 전력공급, 감시 및 제어신호의 전달을 위해 열악한 환경하에서 이용되고 있다. 발전소의 안전한 운전을 위해서 이 케이블이 어느 정도 열화 되었는지 확인할 필요가 있다. 특히, 원자력발전소의 수명 연장과 더불어 저압 케이블을 장기간 사용함에 따라서 저압케이블의 열화를 평가하기 위한 방법이 필요하게 되었다 저압케이블의 열화를 측정하는 파라미터로는 주변 온도, 절연재질의 경도, 파단시 연신률(EAB, Elongation At Breaking Point) 등이 있다. 그러나, 온도나 경도를 계측하는 검사는 정량적인 판단기준의 설정이 곤란하고 진단의 정밀도가 낮으며, 부분적으로 샘플링하는 방법은 샘플링되는 케이블에 연결된 부하를 정전시켜야 하고 장소와 시간적인 제약이 있으며, 전기적 측정법은 노화 초기부터 중기까지의 열화정도를 확인하기 어렵다. 본 연구에서는 재료의 열화에 따라서 초음파의 음속이 변화한다는 이론적인 배경(1,2)을 바탕으로 저압 케이블 재료의 열화에 따른 초음파의 음속을 측정하였다. 이를 위해, 원자력발전소에서 사용되는 저압케이블을 가속 열화시켰으며, 저압케이블의 피복재에서 초음파의 음속을 측정할 수 있는 장비를 개발하여, 초음파의 음속측정 후 인장시험을 통해 파단시 연신률을 측정하였다. 파단시 연신률이 증가함에 따라서 음속이 선형적으로 감소하였으며, 초음파의 음속은 열화의 정량적 평가 파라미터로서의 사용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 열처리공학회지
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• 제14권2호
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• pp.110-117
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• 2001

Artificial aging was performed to simulate the microstructural degradation in 2.25CrMo steel arising from long time exposure at $540^{\circ}C$. It was found that the carbides became coarser and spheroidized as aging time increased. An attempt was made to evaluate the microstructural degradation in artificially aging heat treated 2.25CrMo steel by the ultrasonic attenuation and velocity measurements. Ultrasonic velocity was found essentially insensitive to the microstructural changes resulting from aging heat treatment. However, the ultrasonic attenuation was observed to increase with increasing aging time. Also, it was noticed that the change of ultrasonic attenuation with aging time was more sensitive at high frequency regions.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제16권10호
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• pp.1057-1066
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• 2006

Acoustic streaming Induced by longitudinal vibration at 30 kHz is visualized for a test fluid flow between the stationary glass plate and ultrasonic vibrating surface with particle imaging velocimetry (PIV) To measure an increase in the velocity of air flow due to acoustic streaming, the velocity of air flow in a gap between the heat source and ultrasonic vibrator is obtained quantitatively using PIV. The ultrasonic wave propagating into air in the gap generates steady-state secondary vortex called acoustic streaming which enhances convective cooling of the stationary heat source. Heat transfer through air in the gap is represented by experimental convective heat transfer coefficient with respect to the gap. Theoretical analysis shows that gaps for maximum heat transfer enhancement are the multiple of half wavelength. Optimal gaps for the actual design are experimentally found to be half wavelength and one wavelength. A drastic temperature variation exists for the local axial direction of the vibrator according to the measurement of the temperature distribution in the gap. The acoustic streaming velocity of the test fluid in the gap is at maximum when the gap agrees with the multiples of half wavelength of the ultrasonic wave, which are specifically 6 mm and 12 mm.