• 제목/요약/키워드: mass-spring lattice model(MSLM)

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Use of the Mass-Spying Lattice Model for Simulation of Ultrasonic Waves in Austenitic Welds

  • Baek, Eun-Sol;Yim, Hyun-June
    • 비파괴검사학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.30-39
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    • 2006
  • Feasibility is studied for an application of the mass-spring lattice model (MSLM), a numerical model previously developed for unidirectional composites, to the numerical simulation of ultrasonic inspection of austenitic welds modeled as transversely isotropic. Fundamental wave processes, such as propagation, reflection, refraction, and diffraction of ultrasonic waves in such an inspection are simulated using the MSLM. All numerical results show excellent agreement with the analytical results. Further, a simplified model of austenitic weld inspection has been successfully simulated using the MSLM. In conclusion, a great potential of the MSLM in numerically simulating ultrasonic inspections of austenitic welds has been manifested in this work, though significant further efforts will be required to develop a model with field practicality.

초음파의 전파, 반사, 산란 현상에 대한 수치 시뮬레이션 (Numerical study of propagation, reflection, and scattering of ultrasonic waves)

  • 임현준
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.401-406
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    • 2002
  • A numerical model is introduced to simulate propagation, reflection, and scattering of elastic waves in solids. The model consists of mass points and linear springs, interconnected with in a lattice structure; hence, its name, the mass-spring lattice model (MSLM). The MSLM has successfully been applied to the numerical simulation and visualization of various elastic wave phenomena involved in ultrasonic nondestructive testing (NDT). This method is useful to simulate, design, or analyze actual testing. Some representative examples of numerical simulation using the MSLM are presented, and future work necessary for its further development Is addressed.

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Two-Dimensional Numerical Modeling and Simulation of Ultrasonic Testing

  • Yim, Hyun-June;Baek, Eun-Sol
    • 비파괴검사학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.649-658
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    • 2002
  • As an attempt to further improve the reliability and effectiveness of ultrasonic testing (UT), a two-dimensional numerical simulator of UT was developed. The simulator models the wave medium (or test object) using the mass-spring lattice model (MSLM) that consists of mass-points and springs. Some previous simulation results, obtained by using MSLM, are briefly reviewed in this paper, for propagation, reflection, and scattering of ultrasonic waves. Next, the models of transmitting and receiving piezoelectric transducers are introduced with some numerical results, which is a main focus of this paper. The UT simulator, established by combining the transducer models with the MSLM, was used to simulate many UT setups. In this paper, two simple setups are considered as examples, and their simulated A-scan signals are discussed. The potential of the MSLM, transducer models, and the UT simulator developed in this study to be used in the actual UT is confirmed.

단일방향 섬유 복합재료 내의 초음파 전파 및 산란 현상의 해석과 시뮬레이션 (Analysis and Simulation of Ultrasonic Wave Propagation and Scattering in Unidirectional Fiber Composites)

  • 이춘재;임현준
    • 비파괴검사학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.269-276
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    • 2001
  • 복합재료의 초음파검사는 매직의 탄성이방성으로 인해 빔스큐(beam skew)현상 등이 발생하기 때문에 등방성 재료의 검사에 비해 훨씬 어렵다. 그 동안의 많은 연구의 결과로서 이방성 재료 네 탄성파의 전파 현상에 대한 해석해법이 정립되어 있으나, 그 해석해가 매우 복잡하여 실제 문제의 해를 구하기 위해서는 수치적인 방법에 의존하여야 하는 경우가 많다. 본 연구에서는 횡등방 이방성(transversely isotropic)으로 가정할 수 있는 단일방향 섬유 복합재료 내 점원에 의한 초음파 전파의 해석해를 먼저 구하고, 이러한 복합재료를 질량-스프링 모델로 모델링하여 해석해에 상응하는 수치해를 구하였다. 그 결과, 초음파의 전파에 대한 수치해와 해석해가 매우 잘 일치하는 것을 확인하였다. 동일한 수치해석법을 사용하여 초음파가 복합재료의 자유표면에서 반사되는 현상과 균일에 의해 산란되는 현상에 대한 수치해도 구하였으며 그 결과를 파동역학의 관점에서 고찰하였다. 본 연구에서 그 유효성이 확인된 수치 모델은 복합재료의 초음파검사를 시뮬레이션 함에 있어 매우 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

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