• 제목/요약/키워드: surface cracks

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Deep learning of sweep signal for damage detection on the surface of concrete

  • Gao Shanga;Jun Chen
    • Computers and Concrete
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    • 제32권5호
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    • pp.475-486
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    • 2023
  • Nondestructive evaluation (NDE) is an important task of civil engineering structure monitoring and inspection, but minor damage such as small cracks in local structure is difficult to observe. If cracks continued expansion may cause partial or even overall damage to the structure. Therefore, monitoring and detecting the structure in the early stage of crack propagation is important. The crack detection technology based on machine vision has been widely studied, but there are still some problems such as bad recognition effect for small cracks. In this paper, we proposed a deep learning method based on sweep signals to evaluate concrete surface crack with a width less than 1 mm. Two convolutional neural networks (CNNs) are used to analyze the one-dimensional (1D) frequency sweep signal and the two-dimensional (2D) time-frequency image, respectively, and the probability value of average damage (ADPV) is proposed to evaluate the minor damage of structural. Finally, we use the standard deviation of energy ratio change (ERVSD) and infrared thermography (IRT) to compare with ADPV to verify the effectiveness of the method proposed in this paper. The experiment results show that the method proposed in this paper can effectively predict whether the concrete surface is damaged and the severity of damage.

압축응력이 인가된 콘크리트의 열화제어를 위한 표면도막공법의 효과 (Effect of Coating System to Prevent the Deterioration of Concrete Subjected to Compressive Stress)

  • 윤인석
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.23-30
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    • 2012
  • 콘크리트 표면에 존재하는 균열은 염소이온의 침투에 대한 빠른 침투 통로가 되어 내구성능을 저하시킬 수 있다. 균열을 제어하기 위하여 설계적 측면에서 높은 철근비로 균열폭을 감소시킬 수는 있으나, 이러한 균열이 실질적으로 내구성을 저하시키는데에 따른 검토 및 내구성 향상을 유도할 수 있는 방법이 필요하다. 표면도막공법은 균열폭이 작은 경우에 균열을 실링하여 염소이온 침투를 차단하는데 가장 간단한 방법중의 하나이며, 경제성 대비 성능도 만족할 만 하다. 그래서 표면도막공법이 콘크리트와 균열을 함침하여 유해물질의 침투로 인한 철근의 부식을 제어하기 위한 유효성을 검토하는 연구가 필요하다. 본 연구는 표면도막공법으로 압축응력 인가로 인한 미세균열을 통한 염소이온 침투의 제어 가능성을 검토하고자 하였다. 실험결과는 염소이온은 압축응력 인가율 50~70%, 탄산화는 70~80%의 범위에서 임계응력이 존재하는 것으로 나타났는데, 이 임계치 이상을 초과하게 되면 상대적으로 심각한 열화가 진전되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 표면도막공법은 균열치료효과를 얻는데 유효한 것으로 판단되었다.

표면도장공법을 적용한 미세균열 콘크리트의 염소이온 침투 제어 특성 (Examination for Controlling Chloride Penetration of Concrete through Micro-Cracks with Surface Treatment System)

  • 윤인석;채규봉
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권5A호
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    • pp.729-735
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    • 2008
  • 건전하게 설계 시공된 콘크리트는 충분한 내구성 및 장기수명을 갖는 것으로 알려졌다. 그러나 저자의 기존 연구에 의하면 콘크리트 표면에 존재하는 균열은 염소이온의 침투에 대한 빠른 침투 통로가 되어 내구성능을 저하시킬 수 있는 것으로 나타났다. 균열을 제어하기 위하여 설계적 측면에서 높은 철근비로 균열폭을 감소시킬수는 있으나, 이러한 균열이 실질적으로 내구성을 저하시키는데에 따른 검토 및 내구성 향상을 유도할 수 있는 방법이 필요하다. 표면도장공법은 균열폭이 작은 경우에 균열을 실링하여 염소이온 침투를 차단하는데 가장 간단한 방법중의 하나로 간주될 수 있다. 그래서 본 연구는 표면도장공법으로 미세균열의 개구를 통한 염소이온 침투를 제어할 수 있는지를 고찰하였다. 실험변수로 침투재와 도포재의 단일 적용과 복합적용이 실험변수로 고려되었으며, 급속 염소이온 침투 실험을 통하여 균열대비 염소이온 침투깊이를 검토하였다. 실험결과에 의하면 침투재는 균열 실링효과를 기대할 수 없었으나, 도막재는 0.06 mm, 침투재와 도막재를 혼합사용하면 0.08 mm이내의 균열폭에서 염소이온 침투를 제어할 수 있었다.

마이크로파 X-밴드에서의 종단 개방 동축선 센서를 이용한 금속표면균열의 비접촉 검출 연구 (Study on Non-contact Detection of Surface Cracks of the Metals Using an Open-Ended Coaxial Line Sensor at X-band)

  • 양승환;김동석;김기복;김종헌;강진섭
    • 비파괴검사학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.192-197
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    • 2012
  • 본 연구는 금속의 표면균열 검출을 위해 마이크로파를 이용한 비파괴측정에 관한 것이다. X-band 대역인 11 GHz 주파수와 종단 개방 동축선 센서를 이용하여 금속 표면에 주사된 마이크로파의 반사계수를 측정하여 균열 여부 및 균열의 폭을 판단하게 된다. 또한 반사계수의 최대값과 최소값의 차이를 매개변수(K)로 하여 균열의 깊이를 평가하였는데 K값과 균열의 깊이는 선형 관계를 보였다. 따라서 본 연구는 종단 개방 동축선 센서를 이용한 비접촉식 금속표면균열 평가의 가능성을 보여주었다.

열연 조압연 Work Roll의 피로 특성 (Fatigue Characteristics of Work roll of Roughing Stand in Hot Strip Mill)

  • 이원호;김상준;이영호;장준상;이준정;김종근
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.819-827
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    • 1992
  • 본 연구에서는 전술한 바와 같은 반복되는 압연부하에 의한 롤의 피로특성을 규명하기 위해 열연공장의 조압연기중 표본작업 롤의 피로특성을 규명하기 위해 열연 공장의 조압연기중 표본 작업 롤을 선정하고 일정기간의 사용이력을 조사하였으며, 이 를 토대로 롤내부 온도 및 열응력 계산을 수행하여 압연중 발생되는 피로 균열의 크기 를 정량화 시켜보았다. 또 표면 균열관찰 실험 및 롤 표면흠 대응 실험을 통해 피로 균열이 압연판의 표면품질에 어떠한 영향을 미치는지 조사해보았다.

알루미늄 7075 합금의 압출에서 금형 냉각이 압출재의 표면 결함에 미치는 영향 (The Effect of Die Cooling on the Surface Defects of the Aluminum 7075 Extrudates)

  • 이상용
    • 열처리공학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.319-326
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    • 2022
  • Direct extrusions of an aluminum 7075 alloy were carried out using 1500 ton machine with and without die cooling system. Cooling of extrusion die has been performed by the flow of liquid nitrogen and controlled by laser thermometer. Billet was 180 mm in diameter and 500 mm in length. The preheating temperatures of billet, container and die were 390℃, 400℃ and 450℃, respectively. Ram speed was kept with 1.25 mm/sec first. The change of ram speed was carried out during extrusion according to the observation of surface defects such as crack or tearing. Extrudates of 8.3 m in length, 100 mm in width and 15 mm in thickness were obtained to observe and analyze surface defects by optical microscopy and EBSD (Electron BackScattered Diffraction). In case of extrusion without die cooling cracks on the surface and tearing in the corner of extrudate occurred in the middle stage and developed in size and frequency during the late stage of extrusion. At the extrusion with die cooling the occurrence of defects could be suppressed on the most part of extrudate. EBSD micrographs showed that cracks and tearings have been resulted from the same origin. Surface defects were generated at the boundaries of grains formed by secondary recrystallization due to surface overheating during extrusion.

초음파 미세구멍 관통가공에서 왁스 코팅을 이용한 출구크랙 방지에 관한 연구 (A Study on Preventing Cracks at the Small Hole Exit in Ultrasonic Machining Using a Wax Coating)

  • 이항;고태조;백대균
    • 한국기계가공학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.105-111
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    • 2015
  • Ultrasonic machining (USM) does not involve heating or any electrochemical effects, and subsequently causes low surface damage, has small residual stress, and does not rely on the conductivity of the workpiece. These characteristics are suitable for the machining of brittle materials, such as glass or ceramics. However, USM for brittle materials generates cracks on the workpiece while machining, especially at the hole exit with a small diameter. In this study, wax coating was used to deposit wax on the back side of the workpiece to decrease the occurrence of cracks at the exit holes in USM, and it was finally removed with a cleaning process. The experimental results show that this technique is beneficial for restricting the occurrence of cracks in glass or ceramics.

액화질소를 이용한 매스 콘크리트 구조물의 수화열 제어 (The Control of Hydration Heat by Using Liquefied Nitrogen in Mass Concrete Structures)

  • 양인환;어준
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집(II)
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    • pp.1151-1156
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    • 2000
  • Temperature rise and restraint condition in mass concrete structures may induce the cracks at early ages. The method to prevent the cracks induced by heat of hydration has become the major concern in mass concrete structure. Therefore, the purpose of this study is to propose a method to control heat of hydration in mass concrete structures by using cryogenic liquefied nitrogen. The method in this study was applied to actual mass concrete structure to prevent the occurrence of thermal cracks at early ages. The surface observation of structure during more than one month shows that there are seldom cracks. This represent that the method in the study is effective in the control of heat of hydration.

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도시철도 교각의 시공중 균열발생 원인과 제어방안을 위한 매개변수 연구 (A Parametric Study on the Reason and Control of Crack during the Construction of Pier in Urban Transit)

  • 박성규
    • 한국철도학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.555-561
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    • 2011
  • 최근 들어 모노레일과 같은 도시철도의 지상화로 콘크리트 교각구조물의 시공이 많아 지고 있다. 이 경우 품질관리 및 재료특성 등의 복합적인 원인으로 교각의 시공중에도 균열이 다수 관찰되고 있다. 본 연구에서는 교각의 시공중 균열발생원인을 분석하고 제어할 수 있는 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위해 수화열 및 부등건조수축에 의한 균열특성을 파악하기 위해 주요영향인자를 고려한 수치해석을 수행하였다. 해석결과 수일 내에 온도균열이 수십일 내에 부등건조수축에 의한 균열이 발생하였으며 수시간 내에는 침하수축균열로 분석되었다. 균열발생 시기적으로 제어방안은 침하균열의 경우 품질관리, 온도균열의 경우 단위시멘트량 감소, 건조수축균열의 경우 표면보습 상태유지가 현실적이고 효과적인 방법임을 알 수 있었다.

Research on the Power Drop of Photovoltaic Module’s Aging Through the Thermal Shock Test

  • Kang, MinSoo;Jeon, YuJae;Kim, DoSeok;Shin, YoungEui
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제16권5호
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    • pp.268-273
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    • 2015
  • While analyzing the specimens before and after the thermal shock test, we found that the power drop rate of the bare cell was 5.08%, while the power drop rate of the ribboned cell was 16.49%. In comparative terms, the efficiency was lower at the ribboned cell than at the bare cell. While analyzing through EL (Electroluminescence) shots and cross sections, we tried to decipher the exact cause of the power drop. Although mere color change of the cell was observed at the surface of the bare cell, no abnormality could be found inside the cell. On the surface of the ribboned cell, the short circuit of gridfinger extended from the front part of the front electrode of the ribboned cells. Therefore, cracks occurred on the surface of the cell. Cracks also appeared inside the cell. While analyzing the I-V curve, we determined an increase in the leakage current and an increase of resistances in series in the bare cell. In the ribboned cell, the resistances in parallel reduced remarkably. An increase of resistances in series could also be verified. Conclusively, we deduced that the power drop rate in the bare cell is a life span of the cell itself; aging is the cause of power drop rate in cells. In case of ribboned cell, the power drop rate was directly influenced by internal cracks and an intermetallic compound layer joining the ribbon at the front electrode.