• 제목/요약/키워드: nondestructive sensing evaluation

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Micromechanical 시험법과 전기저항 측정을 이용한 탄소섬유 강화 Epoxy-AT-PEI복합재료의 비파괴적 손상 감지능 및 계면물성 평가 (Interfacial Evaluation and Nondestructive Damage Sensing of Carbon Fiber Reinforced Epoxy-AT-PEI Composites using Micromechanical Test and Electrical Resistance Measurement)

  • Joung-Man Park;Dae-Sik Kim;Jin-Woo Kong;Minyoung Kim;Wonho Kim
    • Composites Research
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    • 제16권2호
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    • pp.62-67
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    • 2003
  • Microdroplet 시험법과 전기저항 측정을 이용하여 탄소섬유강화 epoxy-AT-PEI 복합재료의 손상 감지능 및 계면물성평가에 대한 연구를 수행하였다. AT-PEI 함량이 증가함에 따라 기지재료의 파괴인성은 증가하였으며, 이로 인한 에너지흡수 메커니즘에 의해서 계면전단강도 역시 증가하였다. Microdroulet 시험에서 순수 에폭시는 취성파괴 현상을 그리고 15 phr AT-PEI의 경우에는 파괴인성의 증가로 인해 연성 파단 현상을 관찰할 수 있었다. 경화 후에 열 수축에 의한 전기저항 변화는 AT-PEI 함량 증가에 따라 증가하였으며. 가변하중 하에서 순수 에폭시에 함침된 탄소섬유의 같은 응력까지의 도달시간과 기울기는 15 phr AT-PEI의 경우보다 더 빠르고 높았다. 경화과정과 가역적인 하중 하에서의 전기저항 측정으로부터 얻은 결과는 기지재료의 파괴인성과 잘 일치하였다.

강선의 전기적 임피던스와 응력, 온도 및 주파수 사이의 실험적 관계 (Experimental Relationship between Electrical Impedance of a Steel Wire and Applied Stress, Temperature, and Excited Frequency)

  • 응유옌 주이 훙;김병화
    • 대한토목학회논문집
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    • 제40권2호
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    • pp.183-189
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    • 2020
  • 이 논문은 인장 응력, 주변 온도 및 인가 주파수에 대한 강선의 전기적 임피던스 민감도에 관한 실험적 조사이다. 다양한 응력 수준 및 온도에 대해서, 강선의 전기적 임피던스가 자가진단 시스템에서 측정되었다. 세 가지 경우의 실험이 다양한 온도 조건, 응력 수준 및 적용 주파수에 대해서 수행되었다. 주어진 주파수에서 온도가 상승하고 응력이 감소하면 강선의 전기 임피던스가 증가한다. 실험 결과는 전기적 임피던스와 온도 사이의 상관관계가 모든 응력 수준에서 선형 관계임을 보여준다. 온도에 대한 임피던스의 감도는 응력보다 훨씬 높다는 점이 주목 된다.

비접촉 근접장 마이크로파 현미경을 이용한 NaCl 용액의 농도 측정 (Concentration of Sodium Chloride Solutions Sensing by Using a Near-Field Microwave Microprobe)

  • 김송희;윤영운;;김종철;이기진
    • 비파괴검사학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.23-30
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    • 2007
  • 본 연구에서는 근접장 마이크로파 현미경을 이용하여 NaCl 용액의 농도검출센서로의 응용 가능성에 대해 알아보았다. 근접장 마이크로파 현미경은 높은 Q 인자를 갖는 유전체 공진기를 이용하여 고감도 특성을 갖는다. 측정과정에저 탐침이 액체 시료표면에 근접했을 때 발생할 수 있는 표면장력의 영향을 피하기 위해 튜닝폭 피드백시스템을 이용하여 탐침과 시료 사이의 거리를 $1{\mu}m$로 유지하였다. 측정은 4GHz에서 이루어졌으며 NaCl 용액의 농도 변화, 농도 및 온도 변화, 부피 변화에 따른 마이크로파 반사계수($S_{11}$)을 관측하여 농도를 측정하였다. 또한 선택적 반응 감도 특성을 알아보기 위하여 NaCl과 글루코스의 혼합용액에서 글루코스의 농도 및 NaCl 용액의 농도를 관측하였다.

Detection of tension force reduction in a post-tensioning tendon using pulsed-eddy-current measurement

  • Kim, Ji-Min;Lee, Jun;Sohn, Hoon
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제65권2호
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    • pp.129-139
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    • 2018
  • Post-tensioning (PT) tendons are commonly used for the assembly of modularized concrete members, and tension is applied to the tendons during construction to facilitate the integrated behavior of the members. However, the tension in a PT tendon decreases over time due to steel corrosion and concrete creep, and consequently, the stress on the anchor head that secures the PT tendon also diminishes. This study proposes an automatic detection system to identify tension reduction in a PT tendon using pulsed-eddy-current (PEC) measurement. An eddy-current sensor is installed on the surface of the steel anchor head. The sensor creates a pulsed excitation to the driving coil and measures the resulting PEC response using the pick-up coil. The basic premise is that the tension reduction of a PT tendon results in stress reduction on the anchor head surface and a change in the PEC intensity measured by the pick-up coil. Thus, PEC measurement is used to detect the reduction of the anchor head stress and consequently the reduction of the PT tendon force below a certain threshold value. The advantages of the proposed PEC-based tension-reduction-detection (PTRD) system are (1) a low-cost (< $ 30), low-power (< 2 Watts) sensor, (2) a short inspection time (< 10 seconds), (3) high reliability and (4) the potential for embedded sensing. A 3.3 m long full-scale monostrand PT tendon was used to evaluate the performance of the proposed PTRD system. The PT tendon was tensioned to 180 kN using a custom universal tensile machine, and the tension was decreased to 0 kN at 20 kN intervals. At each tension, the PEC responses were measured, and tension reduction was successfully detected.

미세역학적 시험법을 이용한 단-섬유 형태 형상기억합금/에폭시 복합재료의 계면특성 및 응력-경화 감지능 (Interfacial Properties and Stress-Cure Sensing of Single-Shape Memory Alloy (SMA) Fiber/Epoxy Composites using Electro-Micromechanical Techniques)

  • 장정훈;김평기;왕작가;이상일;박종만
    • 접착 및 계면
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    • 제9권3호
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    • pp.20-26
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    • 2008
  • 형상기억합금(SMA)의 구조는 부가된 온도 혹은 응력에 의해 마텐자이트로부터 오스테나이트로의 변화가 가능하다는 것은 잘 알려져 있다. 형상기억합금섬유의 자체 형상회복력으로 인해 응력과 온도가 적용되는 동안에 응력이나 경화 모니터링 센서 또는 작동기로서 사용되었다. 초탄성 현상은 연속적인 기계적 하중 하에서나 온도변화 중에 응력-변형률 곡선에서 확인되었다. 반복하중 실험을 통해 응력-변형률 곡선에서 나타난 초탄성 현상 구간이 나타나는 응력 이력현상이 발생함을 확인하였다. 이것은 형상기억합금섬유 혹은 에폭시에 함침된 형상기억합금섬유 복합재료가 반복하중으로 계면물성 저하로 인한 형상기억 회복 성능의 저하를 의미한다. 강성도가 큰 에폭시 사용과 형상기억합금섬유의 표면처리 이후 형상기억합금섬유와 에폭시 사이의 계면결합력의 증대에도 불구하고 유사한 불완전한 초탄성을 보여 주었다. 단-형상기억합금섬유/에폭시 복합재료 내부에 남은 잔류 열과 이에 따른 잔류 응력으로 인해 에폭시에 함침된 단-형상기억합금섬유에서는 경화과정에서 불완전한 회복을 나타났다.

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