• 제목/요약/키워드: nondestructive sensing evaluation

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PZT 및 PVDF 센서에 따른 음향방출과 Micromechanical 시험법을 이용한 단일 Basalt 섬유 강화 에폭시 복합재료의 비파괴 손상감지능 평가 (Evaluation of Nondestructive Damage Sensitivity on Single-Basalt Fiber/Epoxy Composites using Micromechanical Test and Acoustic Emission with PZT and PVDF Sensors)

  • Kim, Dae-Sik;Park, Joung-Man;Jung, Jin-Kyu;Kong, Jin-Woo;Yoon, Dong-Jin
    • Composites Research
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    • 제17권4호
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    • pp.61-67
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    • 2004
  • Micromechanical 시험법과 음향방출을 이용하여 단일 basalt 섬유 강화 에폭시 복합재료의 비파괴 손상감지능을 평가하였다. 음향방출 센서로는 PZT 및 고분자 PVDF와 P(VDF-TrFE)를 사용하였고 단섬유 강화 시험법에서 각 센서 종류에 따른 손상감지능을 상호 비교하였다. 고분자 센서는 시편 표면에 부착시키거나 내부에 함침시켜 사용하였지만 PZT 센서는 표면에 부착하여 사용하였다. 고분자 센서를 시편 표면에 부착시킨 경우와 함침시킨 경우 감지능은 비슷하였지만 부착의 경우 debonding 신호가 많아 함침 시키는 방법이 손상감지에 더 효과적이었다. 손상 감지능은 PZT센서가 가장 높았고, 함침 및 부착 모두에서 PVDF와 P(VDF-TrFE) 센서의 손상감지능은 거의 비슷하였다.

열차폐코팅의 비파괴적 손상 평가를 위한 고감도 와전류 센서 설계 (Designing a Highly Sensitive Eddy Current Sensor for Evaluating Damage on Thermal Barrier Coating)

  • 김종민;이슬기;김학준;송성진;석창성;이영제
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.202-210
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    • 2016
  • 열차폐코팅은 극한의 열환경에서 사용되는 기계요소를 고온으로부터 보호하기 위하여 널리 이용하는 코팅으로, 관련 산업의 경제적 이윤과 사용자 안전에 관련한 중요한 기술이다. 따라서 이런 열차폐코팅의 비파괴적 손상 평가는 그 중요성이 높이 평가되어 왔으나, 코팅 파쇄의 원인이 되는 내부의 미세한 조성 변화를 감지하기 위한 기술적 난제를 안고 있는 연구 주제이다. 본 논문은 열차폐코팅의 비파괴적 손상 평가를 위한 유한요소해석 기반 고감도 와전류 센서 설계 과정을 소개하고, 설계한 센서를 제작하여 진행한 성능 평가를 통해 설계 과정을 검증하였다. 와전류 센서의 성능을 예측하기 위하여 유한요소해석을 수행한 결과, 열차폐코팅의 손상 정도에 따른 센서의 임피던스가 증가와, 마그네틱 쉴드를 적용하였을 때 자속집속에 의한 검출능 향상을 관찰할 수 있었다. 또한 실제 실험결과와 비교를 통해 유한요소해석 결과를 검증하였다.

Electro-Micromechanical 시험법을 이용한 탄소 섬유 강화 에폭시아크릴레이트 복합재료의 자외선과 열경화에 따른 경화 모니터링 및 비파괴적 계면 평가 (Nondestructive Interfacial Evaluation and Cure Monitoring of Carbon Fiber/Epoxyacrylate Composite with UV and Thermal Curing Using Electro-Micromechanical Technique)

  • 박종만;공진우;김대식;이재락
    • 폴리머
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    • 제27권3호
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    • pp.189-194
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    • 2003
  • Electro-micromechanical 시험법을 이용하여 탄소 섬유 강화 열경화성 수지 복합재료의 경화 방법에 따른 계면 평가와 손상 감지능 및 경화 모니터링에 대해 고찰하였다. 경화 후 잔류 응력은 전기 저항 측정을 통해 모니터링 하였으며, 경화 방법에 따라 상호 비교하였다. 기지 재료의 인장 강도, 탄성률 및 계면 전단 강도는 열 경화의 경우가 자외선 경화보다 더 크게 나타났으며, 열 경화에서 경화 수축은 열팽창 계수 차이에 의한 잔류 응력 및 기지 재료의 수축에 의해 자외선 경화와 비교하여 더 크게 나타났다. 열 경화 시의 경화 중 전기 저항은 자외선 경화보다 더 큰 범위에서 변하였으며, 기지 재료의 기계적 물성과 계면 접착력에 의해 다르게 나타나는 겉보기 탄성률 또한 더 컸고, 같은 응력까지 더 빠르게 도달하였다.

냉각수 배관 용접부 평가를 위한 유도초음파 기술의 적용 (Application of Guided Ultrasonic Wave Technology for Evaluation of Welding Part in Cooling Water Pipe)

  • 길두송;안연식;박상기
    • 동력기계공학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.36-40
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    • 2010
  • The ultrasonic guided wave propagates along with the given structure's wall direction. Because of this specific character, the ultrasonic guided waves arc used in many other fields. Especially, it can be readily utilized for nondestructive inspection of various structures that are made up of gas pipes, heat exchanger tubes, and thin plates. Further, the guided wave technology can be readily utilized when inspecting pipes or thin plates which pose high risk of the accident but for which the nondestructive inspection itself is impossible because it is difficult to get to them since they are coated or buried underground. In the other hand, conventional ultrasonic testing such as thickness gauging uses bulk waves and only tests the region of structure immediately below the transducer. As a result of the application about inlet and outlet cooling water line using guided wave test, we conformed that the overall corrosions were in the lower side of the 304.8 mm inlet valve and these corrosions were engaged in not locally but through the lower side of the valve line. In the near future, we can expect that the detectable defect size is smaller than before along with the development of the sensing technology.

펄스 와전류를 이용한 알루미늄 두께 평가 (Thickness Evaluation of the Aluminum Using Pulsed Eddy Current)

  • 이정기;서동만;이승석
    • 비파괴검사학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.15-19
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    • 2005
  • 일반적인 와전류 검사는 단일 주파수 또는 매우 협소한 주파수 대역을 가지는 정현적 신호 사용하며, 알루미늄과 같은 도체에서 피로 균열 같은 결함을 검출하는데 사용되고 있다. 이에 반하여 펄스 와전류는 아주 넓은 주파수 대역폭을 가지는 펄스 신호를 사용한다. 이것은 여러 주파수를 동시에 사용하는 다중 주파수 와전류 검사를 한번에 수행할 수 있도록 하며, 일상적인 와전류 검사에 비하여 침투 깊이를 더 깊게 할 수 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 부식 또는 침식 등에 의한 금속 손실을 평가하기 위한 펄스 와전류 장치를 개발하였다. 개발된 장비는 최대 40 V의 구형 펄스를 발생시키는 펄스 발생기, 수신된 신호를 52 dB까지 증폭하는 증폭기, 16 bit 20MHz의 A/D 변환기, 윈도우 프로그램으로 운영되는 산업용 개인 컴퓨터로 구성하였다. 펄스 와전류 탐촉자는 구동 코일 안에 검출 코일을 삽입한 pancake 형태로 설계 제작하였다. 검출 코일의 출력 신호는 구동 코일에 전압을 끊을 때 갑자기 증가하고 신호의 후반부는 시간에 따라 지수적으로 감소하였으며, 감쇠율을 나타내는 지수 값은 알루미늄 두께가 두꺼울수록 증가하였다.

Electro-Micromechanical 시험법을 이용한 탄소섬유 강화 Epoxyacrylate 복합재료의 UV 및 열경화에 따른 비파괴적 손상 감지능 및 경화 Monitoring (Nondestructive Damage Sensing and Cure Monitoring of Carbon Fiber/Epoxyacrylate Composite with UV and Thermal Curing using Electro-Micromechanical Technique)

  • Kong, Jin-Woo;Kim, Dae-Sik;Park, Joung-Man;Lee, Jae-Rock
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.261-264
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    • 2002
  • Interfacial evaluation, damage sensing and cure monitoring of single carbon fiber/thermosetting composite with different curing processes was investigated using electro-micromechanical test. After curing, residual stress was monitored by measurement of electrical resistance (ER) and then it was compared to correlate with various curing processes. In thermal curing, curing shrinkage appeared significantly by matrix shrinkage and residual stress due to the difference in thermal expansion coefficient (TEC). The change in electrical resistance (ΔR) on thermal curing was higher than that on ultraviolet (UV) curing. For thermal curing, apparent modulus was the highest and reaching time until same strain was faster. So far thermal curing shows strong durability on the IFSS after boiling test.

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Micromechanical 시험법과 AE를 이용한 PVDF 함침 고분자 복합재료의 계면손상감지능 및 비파괴적 평가 연구 (Nondestructive Evaluation and Interfacial Damage Sensing of PVDF embedded Polymer Composites using Micromechanical Techniques and Acoustic Emission)

  • Kong, Jin-Woo;Park, Joung-Man;Kim, Ki-Bok;Yoon, Dong-Jin
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.216-219
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    • 2002
  • Conventional piezoelectric lead-zirconate-titanate (PZT) senor has high sensitivity, but it is very brittle. Recently polymer films such as polyvinylidene fluoride (PVDF) have been used use as a sensor. The advantages of PVDF are the flexibility and mechanical toughness. Simple process and possible several shapes are also additional advantages. PVDF sensor can be directly embedded and attached to a structure. In this study, PVDF sensor was embedded in single glass fiber/epoxy composites whereas PZT sensor with AE was attached to single fiber composites (SFC). Piezoelectric sensor responds to interfacial damage of SFC. The signals measured by PVDF sensor were compared to PZT sensor. PZT sensor detected the signals of fiber fracture, matrix crack, interfacial debonding and even sensor delamination, whereas PVDF sensor only detected fiber fracture signals so far, because PZT sensor is much more sensitive than current PVDF sensor. Wave voltage of fiber fracture measured by PVDF sensor was lower than that of PZT sensor, but the results of fast Fourier transform (FFT) analysis were same. Wave velocity using two PZT sensors was also studied to know the internal and surface damage effect of epoxy specimens.

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전영역 펄스-에코 초음파전파영상화 시스템의 CN-235의 도색된 샌드위치 조종면 In-situ 비파괴평가 기술 (Nondestructive Evaluation Technique of Painted Sandwich Control Surfaces of CN-235 using Full-field Pulse-echo Ultrasonic Propagation Imaging System)

  • 홍승찬;이정률;박종운
    • Composites Research
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    • 제29권5호
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    • pp.288-292
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    • 2016
  • 본 연구에서는 전영역 초음파전파영상화 시스템이라 불리는 새로운 초음파전파영상화 장치를 소개한다. 본 시스템은 비파괴적으로 구조를 2 축 선형 이동 스테이지 기반으로 검사한다. 일치된 초음파 센싱과 가진 레이저 빔이 구조를 스캔하며 동시에 펄스-에코 모드 레이저 초음파를 수집한다. 이 과정은 스캔영역만큼 큰 두께 방향의 전영역 초음파를 생성하는 것을 가능하도록 한다. 본 시스템을 사용하여 실제로 운용 중인 알루미늄 허니콤 구조 기반의 CN-235의 도색된 샌드위치 조종면를 검사 및 평가하고 구조 검사 결과로써 전영역 초음파전파 영상을 소개하였으며 기존 초음파 탐상 기법의 결과와 비교하여 성능 및 민감도를 검증하였다.

배기계 플랜지 용접부 피로파괴 예측을 위한 음향방출 신호 특성 (Signal Characteristics of Acoustic Emission from Welded Exhaust Flange for Fatigue Fracture Prediction)

  • 손민영;최정황;김찬묵
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.905-908
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    • 2007
  • The purpose of this work is to obtain fundamental data about fatigue crack detection of the welded exhaust flange by using the AE method. The acoustic emission method as a nondestructive evaluation is one of high technical test for realtime monitoring in the dangerous industry fields. Signal analysis of both AE sensor and accelerometer for fatigue crack failure are presented in this paper.

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초음파 현미경 및 AE에 의한 결함 측정 (Measurement of Defects with Scanning Acoustic Microscope and Acoustic Emission)

  • 최만용;박익근;한응교
    • 한국정밀공학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.118-125
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    • 1991
  • Acoustic microscopy has attracted much interest recently as potential nondestructive evaluation technique for detecting and sizing defects of surface and sub-surface. Also acoustic emission testing method has been developed for detecting microcracks which is more than 30${\mu}m$ in length quantitatively on ceramics. In the present paper, acoustic emission during the four point bending test in hot-pressed sintered $Si_3N_4$ specimen which was stressed by thermal shock, has been measured by high sensitive sensing system. The surface and sub-surface cracks were detected by scanning acoustic micrscope of 800 MHz and conventional ultrasonic testing in C-scope image. The purpose was to investigate the location and size of cracks by SAM and AE technique, whose experimental data demonstrate good for detecting microcracks.

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