This paper proposes a two-stage imaging approach for quantitative inspection of damages in metallic plates using the fundamental anti-symmetric mode of ($A_0$) Lamb wave. The proposed approach employs a number of transducers to transmit and receive $A_0$ Lamb wave pulses, and hence, to sequentially scan the plate structures before and after the presence of damage. The approach is applied to image the corrosion damages, which are simplified as a reduction of plate thickness in this study. In stage-one of the proposed approach a damage location image is reconstructed by analyzing the cross-correlation of the wavelet coefficient calculated from the excitation pulse and scattered wave signals for each transducer pairs to determine the damage location. In stage-two the Lamb wave diffraction tomography is then used to reconstruct a thickness reduction image for evaluating the size and depth of the damage. Finite element simulations are carried out to provide a comprehensive verification of the proposed imaging approach. A number of numerical case studies considering a circular transducer network with eight transducers are used to identify the damages with different locations, sizes and thicknesses. The results show that the proposed methodology is able to accurately identify the damage locations with inaccuracy of the order of few millimeters of a circular inspection area of $100mm^2$ and provide a reasonable estimation of the size and depth of the damages.
1974. 8.15 SeoulMetro, beginning with the first electric railway established at six cities, so it is managing mass transportation of traffic. Especially, in case of seoul, It is managing that from one to eight lines, 286.9km, 265 stations have installed and now it is carrying about 5.5million of passengers everyday, and 2,000million passengers a year. So accident is increasing from the station every year. For this measure, SeoulMetro prepares safety fence for passengers crash but, as suicides or people who watch the accident took place, for at the bottom of passengers crash protection, PSD installing is needed. Even though, PSD is managing ATO section but, in controlling SeoulMetro, one to four lines sections are (ATS, ATC)section. Between as ATS, ATC section, ATO section, subway gate and PSD must have opened and crossed always at the time. And the interlock control corrosion protection gate, managing skills with installation, method, using in history, apply to 10rail cars one train sets, and maximum applying 224% sections of passengers congested that consideration is to be needed. So 2004, SeoulMetro improved technology and basic design of PSD at ATS section. Based on this, from 2005.4 to 2006.6, using subway 2lines per 12stations set the model installation(full type 11stations, half type 1station) After installing in case of success, it is going about to suggest that effective analysis and hereafter subject.
Plasma electrolytic oxidation (PEO) is a promising coating process to produce ceramic oxide on valve metals such as Al, Mg and Ti. The PEO coating is carried out with a dilute alkaline electrolyte solution using a similar technique to conventional anodizing. The coating process involves multiple process parameters which can influence the surface properties of the resultant coating, including power mode, electrolyte solution, substrate, and process time. In this study, ceramic oxide coatings were prepared on commercial Al alloy in electrolytes with different KOH concentrations (0.5 ~ 4 g/L) by plasma electrolytic oxidation. Microstructural and electrochemical characterization were conducted to investigate the effects of electrolyte concentration on the microstructure and electrochemical characteristics of PEO coating. It was revealed that KOH concentration exert a great influence not only on voltage-time responses during PEO process but also on surface morphology of the coating. In the voltage-time response, the dielectric breakdown voltage tended to decrease with increasing KOH concentration, possibly due to difference in solution conductivity. The surface morphology was pancake-like with lower KOH concentration, while a mixed form of reticulate and pancake structures was observed for higher KOH concentration. The KOH concentration was found to have little effect on the electrochemical characteristics of coating, although PEO treatment improved the corrosion resistance of the substrate material significantly.
Gutierrez-Vargas, Gildardo;Ruiz, Alberto;Kim, Jin-Yeon;Lopez-Morelos, Victor H.;Ambriz, Ricardo R.
Nuclear Engineering and Technology
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제51권7호
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pp.1816-1821
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2019
This research investigates the feasibility of using the thermoelectric power to monitor the thermal embrittlement in 2507 super duplex stainless steel (SDSS) exposed to a temperature between $280^{\circ}C$ and $500^{\circ}C$. It is well known that the precipitation of Cr-rich ${\alpha}^{\prime}$ phase as a result of the spinodal decomposition is the major cause of the embrittlement and the loss of corrosion resistance in this material. The specimens are thermally aged at $475^{\circ}C$ for different holding times. A series of mechanical testing including the tensile test, Vickers microhardness measurement, and Charpy impact test are conducted to determine the property changes with holding time due to the embrittlement. The mechanical strengths and ferrite hardness exhibit very similar trends. Scanning electron microscopy images of impactfractured surfaces reveal a ductile to brittle transition in the fracture mode as direct evidence of the embrittlement. It is shown that the thermoelectric power is highly sensitive to the thermal embrittlement and has an excellent linear correlation with the ferrite hardness. This paper, therefore, demonstrates that the thermoelectric power is an excellent nondestructive evaluation technique for detecting and evaluating the $475^{\circ}C$ embrittlement of field 2507 SDSS structures.
The bond between the concrete and bar is a main factor affecting the performance of the reinforced concrete (RC) members, and since the steel corrosion reduces the bond strength, studying the bond behavior of concrete and GFRP bars is quite necessary. In this research, a database including 112 concrete beam test specimens reinforced with spliced GFRP bars in the splitting failure mode has been collected and used to estimate the concrete-GFRP bar bond strength. This paper aims to accurately estimate the bond strength of spliced GFRP bars in concrete beams by applying three soft computing models including multivariate adaptive regression spline (MARS), Kriging, and M5 model tree. Since the selection of regularization parameters greatly affects the fitting of MARS, Kriging, and M5 models, the regularization parameters have been so optimized as to maximize the training data convergence coefficient. Three hybrid model coupling soft computing methods and genetic algorithm is proposed to automatically perform the trial and error process for finding appropriate modeling regularization parameters. Results have shown that proposed models have significantly increased the prediction accuracy compared to previous models. The proposed MARS, Kriging, and M5 models have improved the convergence coefficient by about 65, 63 and 49%, respectively, compared to the best previous model.
철근부식은 철근콘크리트 구조물의 내구수명을 현저히 저하시키며, 유지보수 비용의 증가를 가져온다. 이와 같은 문제의 해결을 위해 피복두께의 증가, 고성능콘크리트의 사용, 에폭시 코팅 철근의 사용 등이 연구되었으나 완전한 해결책은 되지 못하고 있다. 최근 철근부식 문제를 근본적으로 해결하기 위한 새로운 대안으로 대두되고 있는 것이 FRP (fiber reinforced polymer) 복합재료를 이용한 철근대체제의 사용이다. 그러나 취성적 거동과 낮은 탄성계수로 인하여 철근콘크리트와는 다른 거동을 보이며 이에 대한 많은 연구가 필요한 상황이다. 본 연구에서는 FRP 보강근을 사용한 일방향 슬래브의 구조 실험을 통하여 철근콘크리트 슬래브와 거동 특성을 비교하였다. 균열 및 파괴모드, 처짐, 연성 등의 평가를 통하여 철근 대체제로서의 가능성을 평가하였으며, 해외의 제안식들을 사용하여 처짐 및 균열예측에 대한 식의 적정성을 평가하였다.
플라즈마토치 용융로에 있어서 내화물의 보수를 최소화하고 용융물의 배출을 원활하게 하기 위해서는 처리대상 폐기물의 물성을 충분히 고려하여야 한다. 원전에서 발생되는 비가연성 방사성폐기물 중 많은 비중을 차지하고 있는 콘크리트 조각, 유리, 모래 등에 대한 화학적 조성비를 조사하여 보면 산성산화물이 염기성산화물에 비해 압도적으로 많은 비중을 차지하고 있으므로 용융 시 염기도가 매우 낮은 산성 슬래그가 된다. 이 용융슬래그는 유동도가 낮아서 용융물의 배출특성이 좋지 않으며 내화물에 침식을 유발시키는 주된 요인이 된다. 경사형 구조의 측면 출탕구를 가진 플라즈마토치 용융로의 경우, 구조상 출탕 후 일정량의 금속성 용융물이 항상 용융로 내부 바닥과 출탕구에 남게 된다. 비중차에 의해 비금속 용융슬래그는 금속성 용융물 상부에 위치하게 되며 혼합형 플라즈마토치를 이행형 운전모드로 가동하게 되면 금속성 용융물과 비금속 용융물이 동시에 용융되므로 비금속 용융슬래그의 온도는 금속 용융온도 이상으로 유지가 된다. 내화물의 수명 향상을 위해 용융로 내부의 온도와 용융물과 접촉하는 부위와 접촉되지 않는 부위를 구별하여 내화물의 특성을 주지하고 가장 적합한 내화물을 부위별로 선정하였다. 산성 내화물과 염기성 내화물이 인접하지 않도록 하고 용융슬래그에 대한 저항성을 높이도록 하였다.
본 논문에서는 수소($H_2$)의 주입에 따라(자기적 성질)와 strain (elastic 성질)의 변화가 최대가 될 수 있는 Fe/Zr 다층박막으로 구성된 센서재료를 개발하였다. Sputtering (RF diode) 진공 적층 시스템을 이용하여 srqurntial supttering 빙식으로 변조파장($\lambda$)이 $3{\AA}{$\leq}{\lambda}{$\leq}50{\AA}$이고 $Fe_{80}Zr_{20}$의 성분을 가진 compositionally modulated(CM)된 Fe/Zr 다층박막을 적층 시킨 후 전기분해 방법으로 수소를 주입 시켜 수소에 의해 변화된 자화 및 strain 이 최대가 되는 Fe/Zr 박박을 선택하였다. 박막 재료가 수소화된 자기적 성질의 변화는 자화 및 stain 이 최대가 되는 Fe/Zr 박막을 선태하였다. 박막 재료가 수소화된 후의 자기적 성질의 변화는 히스테리시스 graph와 vibrating sample magnetometer (VSM)를 통해, 그리고 strain 의 변화는 laser heterodyne interferometer (LHI)등으로 분서되어 졌다. 선택된 최적의 센서재료는 single-mode 광섬유를 이용한 Michelson interometer의 sensing arm에 직접 coating 되어 주입된 수소의 양을 간접적으로 측정할 수 잇는 Fiber-optic H2 gas 센서에 응용되엇다. 개발된 센서는 진단하고자 하는 구조물 내의 부식(수소화에 의한) 정도를 손쉽고, 정확하게 감지할 수 있을 것으로 기대 되므로 비파괴 검사(non-destrucive test evaluation; NDE) 응용에 사용될 수 있다.
접착제와 리벳으로 접합된 항공기 판재의 접합부는 접합 불량, 크랙, 피로 결함이나 부식등에 의해 손상되고 열화될 수 있으며 이런 결함을 전 영역에 걸쳐서 신속하고도 신뢰성 있게 검사하는 것은 항공기 안전을 위해 매우 중요하다. 본 연구에서는 이를 위해 항공기용 알루미늄 판재의 랩 스플라이스 접합 연결부의 접합 품질을 비접촉 방식으로 수행할 수 있는 초음파 비파괴 평가법을 제안한다. 여기서는 레이저를 이용해 램파를 발생시키고 비접촉식 트랜스듀서 (공기정합 용량형 트랜스듀서)를 이용해 피치-캐치 방식으로 검사한다. 레이저 소스로는 Q-스위치된 Nd:YAG 레이저가 이용되며 배열 형태의 직선 슬릿을 갖는 마스크를 이용해 특정 모드의 램파를 발생시켜 이용하였다. 접합부의 한 쪽에서 발생된 레이저 여기 초음파는 판을 따라 전파하여 접합부를 지나 반대편에서 수신되고 수신된 신호의 특성과 접합부의 품질과의 관련성을 조사하였다.
가스터빈 엔진의 성능예측과 진단을 위해 선형 및 비선형 가스경로 해석방법이 적용되었다. 염, 부식, 침식과 같은 물리적 손상을 탐지하기 위한 최적 계측변수를 구하기 위해 비선형 가스경로 해석을 이용하였다. 물리적 손상이 엔진성능에 미치는 영향을 연구하는데 전형적 산업용 가스터빈 엔진인 TB5000에 적용하였다. 선형 가스경로 해석과 비선형 가스경로 해석의 끈 오차 비교를 통해 최적의 계측변수가 정의될 수 있었다. 결과적으로, 선형 가스경로 해석방법은 선형화 모델의 가정에 의해 유도된 오차정도가 손상의 크기와 같은 정도가 되는 반면에 비선형 가스경로 해석방법은 Newton-Raphson 반복기법을 사용하여 독립변수와 종속변수의 비선형 관계를 충분한 정확성과 함께 풀 수 있다는 점을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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