• 콘크리트학회논문집
• /
• 제17권3호
• /
• pp.361-368
• /
• 2005

이 연구의 목적은 디지털 카메라나 비디오 카메라로 촬영된 콘크리트 표면 균열 화상에서 컴퓨터가 자동으로 균열을 검출하고 균열의 폭, 길이, 방향을 계산할 수 있는 알고리즘을 개발하는 것이다. 개발한 알고리즘의 기본 구조는 기존의 연구 결과들과 유사하며, 기존 연구들과의 차이점은 다음과 같다 (1) 빈의 영향을 제거하기 위한 모폴로지 기법의 적용, (2) 개선된 이진화 기법과 형상 분석을 통한 검출 성능 향상, (3) 폭, 길이, 방향 계산을 위한 세부 알고리즘을 제시한 것이다. 제시한 알고리즘의 유효성을 검증하기 위하여 MATLAB 언어를 이용하여 알고리즘을 구현하였으며, 디지털 카메라를 통하여 얻은 실제 균열 화상을 사용하여 시험하였다. 시험결과는 제시한 알고리즘이 균열을 정확히 검출할 수 있음을 나타냈으며, 이 연구에서 제시한 방법으로 계산한 균열의 폭, 길이, 그리고 방향의 값을 균열 폭 측정 현미경, 자, 그리고 각도기로 계측한 값과 비교한 결과 거의 일치된 결과가 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제12권6호
• /
• pp.164-172
• /
• 2008

초기 재령의 매스콘크리트는 양생과정에서 높은 온도를 유발한다. 수화열 저감 기법 중 내부구속이 지배적인 구조물에서 단면의 내외부 온도차를 관리하는 방식은 그 활용도가 매우 높다. 그러나 수화 균열을 예방하기위해 열경사를 조절하는 현재의 제한적인 방법은 콘크리트 중심과 표면 사이에 미세하거나 거대한 균열을 유발할 수 있다. 특히 냉각파이프를 이용하는 방법은 온도의 상승시에는 적용될 수 있지만, 내외부 온도차이가 심한 온도하강시의 대책으로는 적합하지 않다. 따라서 이 문제에 대한 해결방안으로 가열파이프를 동시에 사용하는 모델을 제안하여 유한요소법으로 해석하였다. 해석 결과, 제안된 냉각파이프와 가열파이프를 동시에 사용하는 방법이 열경사조절에 가장 효과적이며 이를 통해 온도균열을 효과적으로 제어할 수 있을 것으로 판단된다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.14-21
• /
• 2002

피로균열 성장거동 관찰을 위한 새로운 실험 방법의 개발이 필요하다. 이러한 요구를 만족시키기 위해서 본 연구에서는 영상처리기법을 피로시험에 도입하였으며, 영상처리시스템을 이용하여 표면피로균열길이를 측정하였다. 먼저 주기적으로 시험하중을 멈추는 동안 균열영상 데이터를 컴퓨터에 저장시켰다. 시험이 끝난 후에는 본 연구진에서 개발한 영상처리 소프트웨어를 사용하여 균열길이를 측정하였으며, 이를 위하여 블록매칭방법을 포함한 다양한 영상처리 기법을 적용하였다. 영상처리시스템으로 측정한 데이터와 현미경을 이용하여 수동으로 측정한 데이터를 비교하여 영상처리시스템의 유효성을 검증하였다. 만약 본 연구에서 제안한 방법을 균열성장거동을 자동적으로 관찰하거나 모니터 하는데 사용한다면 피로시험에 소요되는 시간과 노동력을 현격히 줄일 수 있다.

• Computers and Concrete
• /
• 제21권6호
• /
• pp.623-635
• /
• 2018

In order to research the influence of different recycled aggregate contents on the mechanical properties of pervious concrete, the experimental study and numerical simulation analysis of the mechanical properties of pervious concrete with five kinds of recycled aggregates contents (0%, 25%, 50%, 75% and 100%) are carried out in this paper. The experimental test were first performed on concrete specimens of different sizes in order to determine the influence of recycled aggregate on the compressive strength and splitting tensile strength, direct tension strength and bending strength. Then, the development of the internal cracks of pervious concrete under different working conditions is studied more intuitively by $PFC^{3D}$. The experimental results show that the concrete compressive strength, tensile strength and bending strength decrease with the increase of the recycled aggregate contents. This trend of reduction is not only related to the brittleness of recycled aggregate concrete, but also to the weak viscosity of recycled aggregate and cement paste. It is found that the fracture surface of pervious concrete with recycled aggregate is smoother than that of natural aggregate pervious concrete by $PFC^{3D}$, which means that the bridging effect is weakened in the stress transfer between the left and right sides of the crack. Through the analysis of the development of the internal cracks, the recycled aggregate concrete generated more cracks than the natural aggregate concrete, which means that the recycled aggregate concrete is easier to form a coalescence fracture surface and eventually break.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 재33권6호
• /
• pp.597-609
• /
• 2023

The instability and failure of engineered rock masses are influenced by crack initiation and propagation. Uniaxial compression and acoustic emission (AE) experiments were conducted on cracked sandstone. The effect of the crack's dip on the crack initiation was investigated using fracture mechanics. The crack propagation was investigated based on stress-strain curves, AE multi-parameter characteristics, and failure modes. The results show that the crack initiation occurs at the tip of the pre-fabricated crack, and the crack initiation angle increases from 0° to 70° as the dip angle increases from 0° to 90°. The fracture strength k_cr is derived varies in a U-shaped pattern as β increased, and the superior crack angle β_m is between 36.2 and 36.6 and is influenced by the properties of the rock and the crack surface. Low-strength, large-scale tensile cracks form during the crack initiation in the cracked sandstone, corresponding to the start of the AE energy, the first decrease in the b-value, and a low r-value. When macroscopic surface cracks form in the cracked sandstone, high-strength, large-scale shear cracks form, resulting in a rapid increase in the AE energy, a second decrease in the b-value and an abrupt increase in the r-value. This research has significant theoretical implications for rock failure mechanisms and establishment of damage indicators in underground engineering.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제27권5호
• /
• pp.67-74
• /
• 2023

세계적으로 많은 수의 콘크리트 구조물이 건설되어 사용되고 있다. 구조물을 안전하고 지속적으로 사용하기 위해서는 꾸준한 점검과 유지관리가 필요하다. 인력을 활용한 점검과 유지관리 기법은 효율적이긴 하지만, 현장 점검이 이루어지는 시점에 대한 단속적인 상태에 대한 점검만 가능하다. 이에 구조물의 상태를 연속적으로 모니터링 할 수 있는 시스템의 필요가 높아지고 있다. 따라서, 콘크리트 구조물의 표면에 전도성도막을 설치하여 균열 및 손상의 탐지하는 연구를 수행하였다. 콘크리트 구조물의 구조적 특성을 반영하여 균열의 발생과 진전을 모니터링 할 수 있는 병렬저항 형식의 균열감지패턴을 개발하였고, 이에 대한 실증연구를 수행하였다. 철근콘크리트 보부재를 제작하여 균열감지패턴을 설치하였고, 하중가력실험을 통해 균열 모니터링의 가능성을 검증하였다.

• 한국가스학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.116-122
• /
• 2023

저탄소 친환경에너지 정책이 진행으로 인해 수소 공급을 위한 수소충전소의 증가됨에 따라 사고발생 위험도 커지고 있다. 실제 압력용기는 제조과정에서 발생할 수 있는 노치와 기공, 개재물 등의 결함이 존재할 수 있다. 따라서 내압이 작용하고 있는 압력용기에 균열이 존재할 경우에 대한 압력용기의 건전성을 평가하는 것은 필요하다. 본 연구에서는 표면균열이 있는 수소충전용 압력용기의 구조안전성을 평가하기 위해 3차원 유한요소해석을 이용하였으며, 표면균열의 형상은 일반적으로 많이 사용되는 반타원 형상을 적용하여 균열의 형상 및 응력비에 대한 균열진전 특성을 비교하였다. 향후, 이러한 결과를 이용하여 파괴역학을 고려한 압력용기의 잔존수명 예측에 활용할 예정이다.

• Corrosion Science and Technology
• /
• 제14권2호
• /
• pp.64-75
• /
• 2015

Single $TiO_2$ coating prepared by sol-gel process usually experiences cracks in coating layer. In order to prevent cracks, an inorganic-organic hybrid $TiO_2-SiO_2$ coating was synthesized by combining precursors with an organic functional group. Five different coatings with various ratios of (1:8, 1:4, 1:1, 1:0.25 and 1:0.125) titanium alkoxide (TBOT, Tetrabutylorthotitanate) to organo-alkoxysilane (MAPTS, ${\gamma}$-Methacryloxy propyltrimethoxysilane) on carbon steel substrate were made by sol-gel dip coating. The prepared coatings were analyzed to study the coating properties (surface crack, thickness, composition) by scanning electron microscope (SEM), focused ion beam (FIB), and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). Potentiodynamic polarization tests and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) were also performed to evaluate the corrosion characteristics of the coatings. Crack free $TiO_2-SiO_2$ hybrid coatings were prepared with the optimization of the ratio of TBOT to MAPTS. The corrosion rates were significantly decreased in the coatings for the optimized precursor ratio without cracks.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
• /
• pp.966-970
• /
• 2011

The thermo-mechanical interaction between brake block and wheel tread during braking has been found to cause thermal crack on the wheel tread. Due to thermal expansion of the rim material, the thermal cracks will protrude from the wheel tread and be more exposed to wear during the wheel/block contact than the rest of the tread surface. The wheel rim is in residual compression stress when is new. After service running, the region in the tread has reversed to tension. This condition can lead to the formation and growth of thermal cracks in the rim which can ultimately lead to premature failure of wheel. In the present paper, the thermal cracks of railway wheel, one of severe damages on the wheel tread, were evaluated to understand the safety of railway wheel in running condition. The residual stresses for damaged wheel which are applied to tread brake are investigated. Mainly X-ray diffusion method is used. Under the condition of concurrent loading of continuous rolling contact with rails and cyclic frictional heat from brake blocks, the reduction of residual stress is found to correlate well with the thermal crack initiation.

• Computers and Concrete
• /
• 제17권3호
• /
• pp.323-336
• /
• 2016

Although the self-compacting concrete (SCC) offers several practical and economic benefits and quality improvement in concrete constructions, in comparison with conventionally vibrated concretes confronts with autogenously chemical and drying shrinkage which causes the formation of different cracks and creates different problems in concrete structures. Using different fibers in the mix design and implementation of fibrous concrete, the problem can be solved by connecting cracks and micro cracks together and postponing the propagation of them. In this study an experimental investigation using response surface methodology (RSM) based on full factorial design has been undertaken in order to model and evaluate the polypropylene fiber effect on the fibrous self-compacting concrete and curing time, fiber percentage and fiber amount have been considered as input variables. Compressive strength has been measured and calculated as the output response to achieve a mathematical relationship between input variables. To evaluate the proposed model analysis of variance at a confidence level of 95% has been applied and finally optimum compressive strength predicted. After analyzing the data, it was found that the presented mathematical model is in very good agreement with experimental results. The overall results of the experiments confirm the validity of the proposed model and this model can be used to predict the compressive strength of fibrous self-compacting concrete.