구조물의 성능평가에 대한 관심이 높아지면서 비파괴 검사 기술에 대한 요구는 계속 증가하고 있다. 이 중에서 전자파법을 이용한 비파괴 검사 기술은 콘크리트 구조물의 균열 탐사에 유용하다고 입증되어 왔고 탄소섬유 (FRP)로 보강된 콘크리트 구조물의 계면 박리를 탐사하는데도 효율적으로 쓰일 수 있을 것으로 예상되었다. 또한 초음파법을 이용한 비파괴 검사 기술도 적용 가능할 것으로 예상되었다. 이번 연구의 목적은 전자기파법 및 초음파법을 이용하여 FRP로 보강된 콘크리트 구조물의 박리를 탐사하기 위한 신뢰성 있는 기술을 개발하는데 있다. 기초 실험을 위하여 스티로폼을 이용하여 인위박리 콘크리트 보강시편을 제작하였고 측정을 실시하였다. 전자기파법을 이용한 연구에서는 기존 안테나 대신에 중심 주파수 15 GHz, 대역폭 10 GHz의 성능을 가진 혼 안테나를 사용하였고 초음파법을 이용한 연구에서는 콘크리트 균열용 상용 장비인 TR-300에 박리측정용 탐촉자를 사용하여 측정을 실시하였다. 두 가지 방법 모두 박리의 유무를 판별하는데 성공하였고 더욱 정밀한 결과를 위하여 향후 연구 방향을 제시하였다.
비파괴시험(NDT)은 구조물의 기능에 손상을 주지 않으면서 콘크리트에 대한 많은 정보를 준다. 여러 가지 NDT 방법들 중에서, 초음파 속도법과 충격반향기법과 같이 탄성파의 속도를 이용하는 방법은 콘크리트의 압축강도, 탄성계수, 포아송비의 추정뿐만 아니라, 내부 미세구조 변화 모니터링과 결함 탐지 등을 위해 이용되고 있다. 본 연구에서는 물-결합재비가 $0.27{\sim}0.50$이고 시멘트 중량의 20%를 플라이 애쉬로 대체 사용한 콘크리트를 제조한 후, 동일한 콘크리트에 대해 초음파 속도법과 충격반향기법을 이용하여 종파 속도를 각각 측정하여 서로 비교하였다. 실험 결과, 콘크리트 공시체로부터 측정된 초음파 속도가 충격반향기법에 의해 측정된 종파 속도, 즉 막대파 속도보다 큰 경향을 나타내었으며, 이들의 차이는 재령이 증가함에 따라 그리고 콘크리트의 강도가 커질수록 각각 감소하는 경향을 나타내었다. 또한, 동포아송비, 정탄성계수, 동탄성계수, 속도-강도의 상관관계 등을 실험적으로 결정하였다. 그 결과, 동적인 방법으로 결정되는 포아송비와 탄성계수가 정적인 시험에 의한 것보다 크게 나타났다. 따라서, 탄성파 속도를 이용하여 콘크리트의 성질들을 보다 정확하게 추정하기 위해서는 속도 특성에 대한 이해가 필요할 것으로 사료된다.
Concrete has been recognized as a material which is resistant to high temperatures, but chemicophysical property of concrete is changed by the high temperature. So, mechanical properties of concrete may be reduced. So, concrete at high temperature is evaluated mechanical properties for safety inspection. However, research of ultrasonic method is not much. Therefore, the purpose of this study is to NDT(non-destructive test) of 30, 70, 110MPa concrete exposed high temperature using ultrasonic pulse velocity.
The importance of soundness and safety evaluation in weld zone using by the ultrasonic wave has been recently increased rapidly because of the collapses of huge structures and safety accidents. Especially, the ultrasonic method that has been often used for a major non-destructive testing(NDT) technique in many engineering fields plays an important role as a volume test method. Hence, the defecting any defects of weld Bone in austenitic stainless steel type 304 using by ultrasonic wave and neural network is explored in this paper. In order to detect defects, a distance amplitude curve on standard scan sensitivity and preliminary scan sensitivity represented of the relation between ultrasonic probe, instrument, and materials was drawn based on a quantitative standard. Also, a total of 93% of defect types by testing 30 defect patterns after organizing neural network system, which is learned with an accuracy of 99%, based on ultrasonic evaluation is distinguished in order to classify defects such as holes or notches in experimental results. Thus, the proposed ultrasonic wave and neural network is useful for defect detection and Ultrasonic Non-Destructive Evaluation(UNDE) of weld zone in austenitic stainless steel 304.
철도 레일의 주기적인 탐상은 레일 결함으로 인해 발생할 수 있는 철도 중대사고를 미연에 방지할 수 있는, 철도 안전 유지의 중요한 요소 중 하나이다. 본 논문은 현재 철도 레일 탐상에 적용되고 있거나, 적용을 위해 연구 중인 비파괴탐상 기법들에 관해 기술하였다. 레일에 발생하는 결함 유형에 대해 우선 언급하였고, 레일 탐상에 가장 많이 적용되고 있는 압전형 탐촉자 기반의 초음파탐상 기술에 대해 정리하였다. 접촉식 초음파 레일 탐상 기술에 대한 대안으로서 연구 중이거나 시험 중인 비파괴탐상 기법들에 대해 기술하고, 각 기법 별로 레일의 표면 및 내부 결함 검출 가능 여부에 대해 살펴보았으며 여러 탐상 기법들에 대한 비교를 통해 향후 레일 탐상 기술 개발에 활용하고자 하였다.
The railway system requires safety and reliability of service of all railway vehicles. Suitable technical systems and working methods adapted to it, which meet the requirements on safety and good order of traffic, should be maintained. For detection of defects, non-destructive testing methods-which should be quick, reliable and cost-effective - are most often used. Since failure in railway wheelset can cause a disaster, regular inspection of defects in wheels and axles are mandatory. Ultrasonic testing, acoustic emission and eddy current testing method and so on regularly check railway wheelset in service. However, it is difficult to detect a crack initiation clearly with ultrasonic testing due to noise echoes. It is necessary to develop a non-destructive technique that is superior to conventional NDT techniques in order to ensure the safety of railway wheelset. In the present paper, the new NDT technique is applied to the detection of surface defects for railway wheelset. To detect the defects for railway wheelset, the sensor for defect detection is optimized and the tests are carried out with respect to surface and internal defects each other. The results show that the surface crack depth of 1.5 mm in press fitted axle and internal crack in wheel could be detected by using the new method. The ICFPD method is useful to detect the defect that initiated in railway wheelset.
The wheelsets are one of most important component: damages in wheel tread and press fitted axle are a significant cost for railway industry. Since failure in railway wheelset can cause a disaster, regular inspection of defects in wheels and axles are mandatory. Ultrasonic testing, acoustic emission and eddy current testing method and so on regularly check railway wheelset in service. However, it is difficult to use this method because of its high viscosity and because its sensitivity is affected by temperature. Also, due to noise echoes it is difficult to detect defects initiation clearly with ultrasonic testing. It is necessary to develop a non-destructive technique that is superior to conventional NDT techniques in order to ensure the safety of railway wheelset. In the present paper, the new NDT technique is applied to the detection of surface defects for railway wheelset. To detect the defects for railway wheelset, the sensor for defect detection is optimized and the tests are carried out with respect to surface and internal defects each other. The results show that the surface crack depth of 1.5 mm in press fitted axle and internal crack in wheel could be detected by using the new method. The ICFPD method is useful to detect the defect that initiated in the tread of railway wheelset.
초음파를 이용한 목재의 비파괴시험은 등급구분 수분 및 결점 탐지, 썩은 정도 평가 등의 용도에 적용되고 있다. 이와 같은 기술을 실제로 적용하기 위해서는 목재 내의 초음파 전달과 목재의 성질 사이의 관계에 대한 기본적인 연구가 선행되어야 한다. 이 연구에서는 함수율과 섬유경사각이 초음파 전달 속도에 미치는 영향을 분석하기 위하여 낙엽송과 소나무를 대상으로 초음파 비파괴시험을 실시하였다. 함수율에 대한 시험을 위한 시험편은 생재상태, 30%, 20%, 10% 및 전건상태의 함수율을 갖도록 준비하였고 섬유경사각에 대한 시험을 위해서는 접선방향으로 0, 15, 30, 45, 60, 75 및 90도의 섬유경사각을 갖는 시험편을 준비하였다. 초음파 전달 속도는 섬유포화점에 근사한 30% 이하의 낮은 함수율 범위에서는 함수율에 반비례하였으며 이보다 높은 함수율 범위에서는 함수율에 관계없이 일정한 경향을 나타내었다. 목재의 압축강도와 함수율 사이의 관계에서도 이와 유사한 경향이 관찰되었다. 목재의 섬유경사각도 초음파 전달 속도 및 압축강도와 반비례하는 경향을 나타내었다. 압축강도와 초음파 전달 속도 사이의 관계는 정비례하는 관계로서 하나의 직선식으로 나타낼 수 있었다.
Usually, railway axles are designed for infinite life based on endurance limit of the material and the axle is not fractured immediately when a surface crack initiated. The railway axles have been inspected regularly by NDT such as ultrasonic testing, magnetic testing and eddy current testing and so on. Because the axle failure is profoundly influenced by the probability of missing a fatigue crack during an NDT inspection, it is necessary to evaluate the Non Destructive Interval of railway axle. In the present paper, the Non Destructive Interval of railway axle based on fracture mechanics and finite element analysis was investigated. It was shown that the Non Destructive Interval of railway axle can be evaluated using fracture mechanics approach and extended using NDT which a crack can detect clearly.
In this paper, we deal with the speckle noise reduction and parameter estimation of ultrasonic NDT(non-destructive test) signals obtained during weld inspection of piping. The overall approach consists of three major steps, namely, speckle noise analysis, proposition of wavelet domain AR(autoregressive) model and flaw detection by proposed model parameter. The data are first processed whereby signals obtained using vertical and angle beam transducer. Correlation properties of speckle noise are then analyzed using multiresolution analysis in wavelet domain. The parameter estimation curve obtained using the proposed model is classified a flaw in weld region where is contaminated by severe speckle noise and also clear flaw signal is obtained through CA-CFAR threshold estimator that is a nonlinear post-processing method for removing the noise from reconstructed ultrasonic signal.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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