• 소음진동
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• 제7권3호
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• pp.449-455
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• 1997

A theoretical study is presented for the prediction of the scattering of obliquely incident plane acoustic wave by transversely isotropic cylindrical shells immersed in water. In dorder to illustrate the vailidity of the theory backscattering form functions are compared with the existing results for degenerated problems: the catterings by isotropic shell and transversely isotropic solid cylinder. The unidirectional fiber reinforced boron-aluminum composites are selected as a model of transversely isotropic materials having potential applications in practice. From the resonant scattering analysis of the partial backscattering form functions, the dispersion curves for fluid-borne Stoneley wave, guided wave along the shell, and the lowest three Lamb type waves can be found. The Lamb type dispersions are compared with those of the flat plate. The variation of anisotropy significantly affects the properties of circumferential waves. From these results, it can be possible to identify parametrically the material properties of anisotropic cylindrical targets.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.295-298
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• 2011

최근 3년간 판 구조물의 손상진단에서 시간반전램파 (Time reversal Lamb waves)의 가능성이 주목 받고 있다. 시간반전음향학(Time reversal acoustics)에 의하면 시간반전램파의 공간모임을 적절히 활용하면 판에 순간적으로 가해지거나 발생한 충격하중의 위치를 높은 공간해상도와 신호대 잡음비로 추정할 수 있다고 알려져 있다. 이 연구에서는 시간반전램파의 공간모임을 직사각형 평판에서 가상탐지자 모델을 이용하여 모사한다. 특히, 평판에서의 파 반사에 의해 발생하는 가상탐지자 효과에 의해 단일 부착형 압전소자만을 사용하더라도 시간반전 램파의 공간 모임 구현이 가능함을 보인다. 또한 제안된 방법의 결과를 유한 요소 해석결과와 비교하고 제안된 방법의 타당성을 보인다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2005년도 춘계학술발표대회 개요집
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• pp.194-196
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• 2005

Ultrasonic guided waves are gaining increasing attention for the inspection of platelike and rodlike structures. At the same time, inspection methods that do not require contact with the test piece are being developed for advanced applications. This paper capitalizes on recent advances in the areas of guided wave ultrasonics and noncontact ultrasonics to demonstrate a superior method for the nondestructive detection of thinning defects simulating hidden corrosion in thin aluminum plates. The proposed approach uses EMAT(electro-magnetic acoustic transducer) for the noncontact generation and detection of guided plate waves. Interesting features in the dispersive behavior of selected guided modes are used for the detection of plate thinning. It is shown that mode cutoff measurements provide a qualitative detection of thinning defects. Measurement of the mode group velocity can be also used to quantify of thinning depth.

• Smart Structures and Systems
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• 제18권3호
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• pp.471-484
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• 2016

Optical fiber sensors have been proven that they have the potential to detect high-frequency ultrasonic signals, in structural health monitoring field which generally refers to acoustic emission signals from active structural damages and guided waves excited by ultrasonic actuators and propagating in waveguide. In this work, the sensing properties of optical fiber sensors based on Mach-Zehnder interferometer were investigated in the metal plate. Analytical formulas were conducted first to explore the parameters affecting its sensing performances. Due to the simple and definable frequency component, the Lamb wave excited by the piezoelectric wafer was employed to study the sensitivity of the proposed optical fiber sensors with respect to the frequency, rather than the acoustic emission signals. In the experiments, according to above investigations, spiral shape optical fiber sensors with different size were selected to increase their sensitivity. Lamb waves were excited by a circular piezoelectric wafer, while another piezoelectric wafer was used to compare their voltage responses. Furthermore, by changing the excitation frequency, the tuning frequency characteristic of the proposed optical fiber sensor was also investigated experimentally.

• 한국지진공학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.79-91
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• 2006

이 연구에서는 강교량과 같은 토목 구조물에서 유도파의(Guided waves)한 종류인 램파(Lamb wave)를 이용하여 실시간으로 균열손상을 감지할 수 있는 새로운 비파괴 검사방법을 제안한다. 기존의 유도파를 이용한 기술들은, 손상을 감지하기 위해 비손상 상태의 자료를 저장하고 이를 새로이 얻어진 결과와 비교하는 방법을 사용함으로써 잠재적인 손상을 진단해 왔다. 그러나, 공용중인 강구조물은 다양한 하중 뿐 아니라 상시로 변화하는 자연환경에 노출되어 있기 때문에 동일한 비손상 상태의 응답을 얻는 것이 매우 어려우며 이러한 방법을 적용할 경우 오보(false alarm)의 우려도 매우 높다고 할 수 있다. 따라서 이 연구에서는 보다 안정적인 손상감지기법을 개발하기 위해 기존에 얻어진 초기치를 이용하지 않으면서 실시간으로 손상 여부를 판단할 수 있는 방법을 제안하고자 한다. 이 연구에서 제안된 감지 기술은, 압전소자의 극성과 판파의 특성을 이용하는 것으로 얇은 판의 양면에 부착된 압전소자를 통하여 균열손상에 의한 신호를 선택적으로 감지해 내는 데에 그 목적이 있다. 균열이 발생한 판에서 진행하는 판파는 균열로 인한 판의 두께변화로 인해 모드 변화를 일으키게 되는데, 제안된 감지기법으로 이러한 모드 변화만을 선택적으로 추출할 수 있다. 다양한 수치해석과 실험을 통해 이 연구에서 제안된 손상감지기법의 효율성과 적용성을 입증한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권11호
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• pp.919-925
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• 2016

본 연구에서는 비선형 체적파 혼합 기법의 선행연구를 토대로 램파 기법에 적용하여 램파 혼합 기법에 대한 연구를 수행하였다. 램파 혼합 기법의 타당성을 증명하기 위해 결함이 없는 시편과 부식에 의해 발생된 표면 결함이 있는 시편에 대해 실험을 진행하였다. 실험 대조군으로는 램파의 지배적인 면내변위와 면외변위를 가지는 모드 및 주파수로 선정하였다. 그 결과 램파 혼합 기법으로도 결함 검출이 가능하였고, 기존의 램파 기법의 경향성과 유사하게 나타났다. 그리고 이론과 동일한 지배적인 변위와 모드가 발생된 것을 확인 할 수 있었다. 그러나 결함 검출 성능은 측정 방법 및 단순 모드 선정에 따라 결정되는 것이 아니라 변위 비율에 따라 결정된다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.715-722
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• 2012

A structural health monitoring (SHM) technique for locating impact position in a composite plate is presented in this paper. The technique employs a single sensor and spatial focusing properties of time reversal (TR) and inverse filtering (IF). We first examine the focusing effect of back-propagated signal at the impact position and its surroundings through simulation. Impact experiments are then carried out and the localization images are found using the TR and IF signal processing, respectively. Both techniques provide accurate impact location results. Compared to existing techniques for locating impact or acoustic emission source, the proposed methods have the benefits of using a single sensor and not requiring knowledge of material properties and geometry of structures. Furthermore, it does not depend on a particular mode of dispersive Lamb waves that is frequently used in the SHM of plate-like structures.

• 비파괴검사학회지
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• 제36권1호
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• pp.1-8
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• 2016

Single crystalline silicon wafers having (100), (110), and (111) directions are employed as specimens for obtaining slowness profiles. Leaky Lamb waves (LLW) from immersed wafers were detected by varying the incident angles of the specimens and rotating the specimens. From an analysis of LLW signals for different propagation directions and phase velocities of each specimen, slowness profiles were obtained, which showed a unique symmetry with different symmetric axes. Slowness profiles were compared with elastic moduli of each wafer. They showed the same symmetries as crystal structures. In addition, slowness profiles showed expected patterns and values that can be inferred from elastic moduli. This implies that slowness profiles can be used to examine crystal structures of anisotropic solids.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.807-808
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• 2008

This is concerned with the radiation pattern of elastic waves in a plate generated by an orientation-adjustable patch-type magnetostrictive transducer. In general, not only the Lamb waves but also shear horizontal (SH) waves are produced by the deformation of the circular magnetostrictive patch bonded to a plate. Among the two types of waves, this paper investigates the radiation patterns of SH waves. A number of experimental results are presented. They are also accurately predicted by a theory developed by the present authors. Experimental findings were explained by a theoretical analysis.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권6호
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• pp.481-489
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• 2000

구조용 부재에서 충격하중에 의해 발생하는 탄성파의 분산특성을 해석하기 위하여 시간-주파수 신호처리를 이용하였다. 강재 보와 알루미늄 판에서 충격하중을 모사하기 위하여 강구 낙하와 연필심 파단을 사용하였으며, 이로 인해 발생한 탄성파를 초음파 탐측자와 음향방출(AE) 센서를 사용하여 수신하였다. 실험에서 수신한 시간 영역의 신호해석을 위하여 분산성 파의 시간-주파수 해석이 가능한 웨이브렛 변환(WT)을 적용하였다. WT 변환의 크기의 최대값은 군속도의 도달시간을 나타냄을 보였다. 실험에서 측정한 보의 굽힘파의 군속도를 전단변형과 회전관성을 고려한 Timoshenko 보 이론과 비교하였으며, 판의 신장파와 굽힘파의 군속도를 Rayleigh-Lamb 분산관계식의 최저차 대칭($S_0$) 및 비대칭 모드($A_0$)의 속도값과 비교하였는데 모두 잘 일치하였다.