• Ocean Systems Engineering
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• 제12권4호
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• pp.439-459
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• 2022

This paper describes experimental studies of impact pressure generated by breaking regular waves in shallow water on a vertical cylinder. Experimental work was carried out in a shallow water flume using a 1:30 - scale model of a vertical rigid circular hollow cylinder with a diameter 0.2 m. This represents a monopile for shallow water offshore wind turbines, subjected to depth induced breaking regular waves of frequencies of 0.8 Hz. The experimental setup included a 1 in 10 sloping bed followed by horizontal bed with a constant 0.8 m water depth. To determine the breaking characteristics, plunging breaking waves were generated. Free surface elevations were recorded at different locations between the wave paddle to the cylinder. Wave impact pressures on the cylinder at a number of elevations along its height were measured under breaking regular waves. The depth-induced wave breaking characteristics, impact pressures, and wave run-up during impact for various cylinder locations are presented and discussed.

• 비파괴검사학회지
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• 제25권3호
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• pp.215-221
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• 2005

It is required to evaluate nondestructively depth of surface-breaking cracks in structures. In this paper, the self-compensated technique by laser-based ultrasound is used to measure the depth of surface-breaking defect. Optical generation of ultrasound produces a well defined pulse with reliable frequency content. It is broad banded and suitable for measurement of attenuation and scattering over a wide frequency range. The self-calibrated signal transmission data of surface wave shows good sensitivity as a practical tool far assessment of surface-breaking defect depth. It is suggested that the relationship between the signal transmission and crack depth can be used to predict the surface-breaking crack depths in structures.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권4호
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• pp.745-753
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• 2002

It is required to evaluate nondestructively the crack depth of surface-breaking cracks for the assurance of safety of structure. Optical generation of ultrasound produces well defined pulses with a repeatable frequency content, that are free of any mechanical resonances; they are broad band and are ideal for the measurement of attenuation and scattering over a wide frequency range. Self-calibrating surface signal transmission measurement is very sensitive and practical tool for surface-breaking crack depth. In this paper, the self-calibrating technique by laser-based ultrasound is used to evaluate the depth of surface-breaking crack of material. It is suggested that the relationship between the signal transmission and crack depth can be used as a practical model for predicting the surface-breaking crack depths from the signal transmission measured in structure.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제9권4호
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• pp.373-388
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• 2022

A USW based diagnostic procedure is presented for estimating the depth of surface-breaking cracks. The diagnosis is demonstrated on seven lab-scale SFRC beam specimens, which are subjected to the CMOD controlled three-point bending test to create real bending cracks. Then, the recorded multiple ultrasonic signals are examined with the signal processing techniques, including wavelet transform and two-dimensional Fourier transform, to investigate the relationships between the crack depth and two diagnostic indices, namely the attenuation coefficient and dispersion index (DI). Finally, the reliabilities of these indices for depth estimation are verified with the visually measured crack depths as well as the crack features obtained with a digital image processing algorithm. It is found that the DI outperforms the attenuation coefficient in depth estimation, where this index displays good agreement with the visual inspection for 86% of the inspected specimens.

• 한국안전학회지
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• 제9권4호
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• pp.17-28
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• 1994

Chip breaking is important in lathe work for maintaining good surface of the products and safety of operator. The purpose of this study is to investigate the performance of chip breaking and chip shape resulted from the carbide inserts with grooved type and obstruction type chip breaker. Experiments have been performed under the following cutting conditions, (1) constant cutting speed with variable depth of cut and feed rate, (2) constant depth of cut with variable cutting speed and feed rate. Also, the flying distance of chip and it's distribution have been investigated. As a results, good performance of chip breaking can be obtained for small radius of curvature and land width of grooved type chip breaker. And the thickness of chip increase with the increase of feed rate and decrease of cutting speed, and the chip breaking becomes easier with the increase of chip thickness due to the large deformation rate. Obstraction type chip breaker shows better performance of surface roughness than the grooved type. The flying distance of the chips over 90% are less than 1 meter, and the distance decreases as the feed rate decreases.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.262-272
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• 2020

지금까지 연안에서 발생하는 쇄파에 대한 연구는 지속적으로 수행되었으며, 그에 따른 많은 실험자료가 축적되어 왔다. 또한, 다양한 실험자료로부터 공학적인 적용을 위한 쇄파 정보를 정량적으로 예측하기 위하여 회귀분석에 기반한 다양한 경험식이 제안되었다. 그러나 쇄파는 내재하고 있는 변동성이 있으므로 선형 회귀분석과 같은 선형적 통계접근 방법에는 한계가 있다. 본 연구에서는 쇄파파고 및 쇄파수심을 예측하기 위하여 기계학습 중 하나인 신경망을 사용하는 비선형 방법을 제안하였다. 신경망은 구글에서 배포하고 있는 머신러닝 오픈소스 플랫폼인 텐서플로(Tensorflow)를 이용하여 구축하였다. 신경망 모델은 수집된 실험자료를 무작위로 선택하여 학습하였으며, 학습에 이용하지 않은 자료를 사용하여 학습된 신경망을 평가하였다. 학습된 신경망에 의해 예측된 쇄파파고와 쇄파수심에 대한 예측결과는 기존의 경험식에 의한 계산결과에 비해 높은 예측성능을 보였으며, 이는 충분히 학습된 신경망은 쇄파파고 및 수심을 예측하기 위한 유용한 도구로 사용될 수 있음을 보여준다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제3권3호
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• pp.163-169
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• 1991

불규칙 사면에서의 파랑변형을 분석하기 위해 파랑-흐름 복합수조에서 67 종류의 규칙파에 대한 실험을 실시하였다. 사면은 합판과 Angle을 이용하여 제작하였으며 경사는 1/10, 1/20이다. 균일한 경사면에서는 쇄파수심 지수, 파의 쳐오름 등은 기존의 실험 결과와 큰 차이가 없었으나, 심해 파랑경사가 작은 경우 이들의 값은 더 작았다. 또, 파의 쳐오름은 Hunt식과 잘 일치하였으며, 쇄파가 발생하는 횟수와도 관계가 있다. 사주가 있는 경우, 쇄파수심 지수는 기존의 식과 큰 차이가 있다. 쇄파후의 파고는 Dally 등(1984)의 이론식에 비해 작게 관측되었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제7권2호
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• pp.135-140
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• 1995

쇄파감쇠과정을 포함한 파랑변형이 규칙파에 의해 관찰되었다. 파랑변형의 기초data를 얻기 위해 사면경사 1/20 및 1/10을 step에 연결한 지형을 설치하여 실험을 실시하였다. 쇄파 후 파고는 감소하기 시작하여 쇄파점으로부터 임의의 거리에 일정한 값을 나타낸다. 본 연구는 안정파고에 관한 일반식을 가지고 신파랑변형모델을 제안한다. 모델은 실험치와 비교하여 급격한 수심변화에도 쇄파 전후의 파랑특성을 잘 설명함을 알 수 있었다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제19권5호
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• pp.1116-1122
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• 2005

A finite element method was used to simulate the wave propagation of laser-generated ultrasound and its interaction with surface breaking cracks in an elastic material. Thermoelastic laser line source on the material surface was approximated as a shear dipole and loaded as nodal forces in the plane-strain finite element (FE) model. The shear dipole- FE model was tested for the generation of ultrasound on the surface with no defect. The model was found to generate the Rayleigh surface wave. The model was then extended to examine the interaction of laser generated ultrasound with surface-breaking cracks of various depths. The crack-scattered waves were monitored to size the crack depth. The proposed model clearly reproduced the experimentally observed features that can be used to characterize the presence of surface-breaking cracks.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.384-395
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• 2020

연안에서 천수변형에 의해 발생하는 쇄파는 표사이동, 연안류의 생성, 충격파압의 발생 등과 같은 연안역의 다양한 물리현상과 밀접한 관계를 갖고 있다. 따라서, 연안구조물의 설계 시 쇄파파고 및 쇄파수심과 같은 쇄파지표를 정확하게 예측하는 것이 중요하다. 과거부터 많은 연구자들에 의해 쇄파현상을 규명하고 예측하기 위한 많은 과학적인 노력들이 이루어져 왔다. 대표적인 쇄파에 연구들은 주로 수리모형실험을 통해 쇄파지표 예측을 위한 많은 경험식이 제안되어 왔다. 하지만, 기존의 쇄파지표에 대한 경험식은 일정한 방정식의 가정하에 자료의 통계적 분석을 통해 가정한 방정식의 계수들을 결정하고 있다. 본 논문에서는 회귀 혹은 분류문제와 관련된 다양한 연구분야에 있어서 높은 예측성능을 보여주는 대표적인 선형기반의 지도학습 머신러닝 기법을 적용하였다. 적용된 머신러닝 기법을 기반으로 기존의 쇄파에 대한 실험자료로부터 쇄파지표 예측을 위한 모델을 개발하고, 학습된 모델로부터 쇄파예측을 위한 새로운 선형식을 제시하였다. 새롭게 제안된 쇄파지표식은 단순한 선형식임에도 불구하고 기존의 경험 공식에 비해 유사한 예측성능을 보였다.