Park, Kwang-Hwa;Lee, Chan-Gu;Park, Joon-Hyung;Chung, Kyung-Ho
Elastomers and Composites
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제56권3호
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pp.124-135
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2021
Evaluating service lives of rubber materials at certain temperatures requires a destructive method (typically using elongation at break). In this study, a non-destructive method based on hardness change rate was proposed for evaluating the service life of chloroprene rubber (CR). Compared to the destructive method, this non-destructive method ensures homogeneity of CR specimens and requires a small number of samples. Thermal accelerated degradation test was conducted on the CR specimens at 55, 70, 85, 100, and 125℃, and the tensile strength, elongation at break, and hardness were measured. The results of the experiment were compared to those of the accelerated life evaluation method proposed in this study. Comparing the analyzed lives in the high temperature region (70, 85, 100, and 125℃), the difference between the service lives for the destructive method (using the elongation at break) and non-destructive method (using the hardness) was approximately 0.1 year. Therefore, it was confirmed that the proposed non-destructive evaluation method based on hardness changes can evaluate the actual life of CR under thermally accelerated degradation conditions.
The aim of the paper is to introduce the statistical definition of the specified compressive strength of the concrete to be used for safety evaluation of the existing structure in domestic practice and to present the practical method to obtain the specified strength by utilizing the non-destructive test data as well as the limited number of core test data. The statistical definition of the specified compressive strength of concrete in the design codes is reviewed and the consistent formulations to statistically estimate the specified strength for assessment are described. In order to prevent estimating an unrealistically small value of the specified strength due to limited number of data, it is proposed that the information from the non-destructive test data is combined to that of the minimum core test data. The the sample mean, standard deviation and total number of concrete test are obtained from combined test data. The proposed procedures are applied to an example test data composed of the artificial numerical values and the actual evaluation data collected from the bridge assessment reports. The calculation results show that the proposed statistical estimation procedures yield reasonable values of the specified strength for assessment by applying the non-destructive test data in addition to the limited number of core test data.
목조 고건축물의 안전성 평가를 위해서는 먼저 부재의 성능평가가 선행되어야 한다. 지금까지의 목재 부재의 성능평가는 육안에 의한 경험적 방법에 의존하였다. 하지만 과학적이고 합리적인 비파괴 방법을 적용하여 구조부재의 성능을 평가할 수 있다면 구조물의 안전성 해석은 더욱 정확해지고 합리적이 될 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 목조 고건축물의 여러 구조 부재 중 기둥에 대해 비파괴 평가법을 적용하여 구조부재의 성능 평가에 대한 가능성을 알아보았다. 이 결과를 이어지는 연구에서 구조물의 안전성 해석의 기초자료로 사용할 예정이다. 특별히 기둥의 노출 환경에 따른 열화의 진행정도를 비파괴 평가법으로 측정하였다. 그 결과 실제 육안에 의한 열화의 관찰과 유사한 결과를 나타내어 비파괴 방법의 적용 가능성을 보여주었다.
Increasing meat demand in terms of both quality and quantity in conjunction with feeding a growing population has resulted in regulatory agencies imposing stringent guidelines on meat quality and safety. Objective and accurate rapid non-destructive detection methods and evaluation techniques based on artificial intelligence have become the research hotspot in recent years and have been widely applied in the meat industry. Therefore, this review surveyed the key technologies of non-destructive detection for meat quality, mainly including ultrasonic technology, machine (computer) vision technology, near-infrared spectroscopy technology, hyperspectral technology, Raman spectra technology, and electronic nose/tongue. The technical characteristics and evaluation methods were compared and analyzed; the practical applications of non-destructive detection technologies in meat quality assessment were explored; and the current challenges and future research directions were discussed. The literature presented in this review clearly demonstrate that previous research on non-destructive technologies are of great significance to ensure consumers' urgent demand for high-quality meat by promoting automatic, real-time inspection and quality control in meat production. In the near future, with ever-growing application requirements and research developments, it is a trend to integrate such systems to provide effective solutions for various grain quality evaluation applications.
Concrete carbonation is a continuous and slow process from the outside to the inside, in which its penetration slows down with the increased depth of carbonation. In this paper, the results of the evaluation of the measurement of concrete carbonation depth using a non-destructive ultrasonic testing method are presented. According to the results, the relative nonlinear parameter caused more sensitivity in carbonation changes compared to Rayleigh's fuzzy velocity. Thus, the acoustic nonlinear parameter is expected to be applied as a quantitative index to recognize carbonation effects. In this research, combo diagrams were developed based on the results of ultrasonic testing and the experiment to determine carbonation depth using a phenolphthalein solution, which could be considered as instructions in the projects involving non-destructive ultrasonic test methods. The minimum and maximum accuracy of this method were 89% and 97%, respectively, which is a reasonable range for operational projects. From the analysis performed, some useful expressions are found by applying the regression analysis for the nonlinearity index and the carbonation penetration depth values as a guideline.
In many of the industrialized countries an increasing amount of infrastructure is ageing. This has become specifically critical to bridges which are a major asset with respect to keeping an economy alive. Life of this infrastructure is scattering but often little quantifiable information is known with respect to its damage condition. This article describes how a damage tolerance approach used in aviation today may even be applied to civil infrastructure in the sense that operational life can be applied in the context of modern life cycle management. This can be applied for steel structures as a complete process where much of the damage accumulation behavior is known and may even be adopted to concrete structures in principle, where much of the missing knowledge in damage accumulation has to be substituted by enhanced inspection. This enhanced and continuous inspection can be achieved through robotic systems in a first approach as well as built in sensors in the sense of structural health monitoring (SHM).
Tube Lines has carried out a "knowledge and investigation programme" on the deep tube tunnels comprising the Jubilee, Northern and Piccadilly lines, as required by the PPP contract with London Underground. Many of the tunnels have been in use for over 100 years, so this assessment was considered essential to the future safe functioning of the system. This programme has involved a number of generic investigations which guide the assessment methodology and the analysis of some 5,000 individual structures. A significant amount of investigation has been carried out, including ultrasonic thickness measurement, detection of brickwork laminations using radar, stress measurement using magnetic techniques, determination of soil parameters using CPT, pressuremeter and laboratory testing, installation of piezometers, material and tunnel segment testing, and trialling of remote photographic techniques for inspection of large tunnels and shafts. Vibrating wire, potentiometer, electro level, optical and fibre-optic monitoring has been used, and laser measurement and laser scanning has been employed to measure tunnel circularity. It is considered that there is scope for considerable improvements in non-destructive testing technology for structural assessment in particular, and some ideas are offered as a "wish-list". Assessment reports have now been produced for all assets forming Tube Lines' deep tube tunnel network. For assets which are non-compliant with London Underground standards, the risk to the operating railway has to be maintained as low as reasonably practicable (ALARP) using enhanced inspection and monitoring, or repair where required. Monitoring techniques have developed greatly during recent years and further advances will continue to support the economic whole life asset management of infrastructure networks.
This paper presents a new method for assessing the three-point-bending (3PB) strength of mortar beams in a non-destructive manner, based on neural network (NN) models. The models are based on the radial basis function (RBF) architecture and the fuzzy means algorithm is employed for training, in order to boost the prediction accuracy. Data for training the models were collected based on a series of experiments, where the cement mortar beams were subjected to various bending mechanical loads and the resulting pressure stimulated currents (PSCs) were recorded. The input variables to the NN models were then calculated by describing the PSC relaxation process through a generalization of Boltzmannn-Gibbs statistical physics, known as non-extensive statistical physics (NESP). The NN predictions were evaluated using k-fold cross-validation and new data that were kept independent from training; it can be seen that the proposed method can successfully form the basis of a non-destructive tool for assessing the bending strength. A comparison with a different NN architecture confirms the superiority of the proposed approach.
The durability and reliability of thermal barrier coatings (TBCs) play an important role in the service reliability, availability and maintainability (RAM) of hotsection components in advanced turbine engines for aero and utility applications. Photostimulated luminescence spectroscopy (PSLS) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) are being concurrently developed as complimentary nondestructive evaluation (NDE) techniques for quality control and liferemain assessment of TBCs. This paper overviews the governing principles and applications of the luminescence and the impedance examined in the light of residual stress, phase constituents and resistance (or capacitance) in TBC constituents including the thermally grown oxide (TGO) scale. Results from NDE by PSLS and EIS are discussed and related to the microstructural development during high temperature thermal cycling, examined by using a variety of microscopic techniques including focused ion beam (FIB) insitu liftout (INLO), transmission and scanning transmission electron microscopy (TEM and STEM).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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