• 제목/요약/키워드: ultrasonic stress wave

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잔류응력 영역에서 발생한 작은 피로균열의 초음파 평가 (Ultrasonic evaluation of small surface fatigue cracks initiating in residual stress zone)

  • 강계명;김진연
    • 한국가스학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.55-62
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    • 2000
  • Pit형 표면결함으로부터 발생하는 작은 피로균열의 거동을 초음파의 표면파를 이용하여 이를 위하여 피로시험중인 Al 2024-T3를 시험재료, 피로시험도중 초음파를 이용하여 피로균열의 거동을 조사하였다. 즉, 피로시험에서 균열이나 Pit로부터 발생하는 작은 피로균열을 여러 응력조건하에서 나타나는 표면파의 반사특성에 관하여 연구하였다. 또한 이론적 결과와 실험적 결과를 상호 비교, 분석하였고, SEM을 사용하여 이들 작은 피로균열을 관찰하였다. 초음파를 이용한 피로균열의 균열 개구 거동에 관한 연구에서 피로균열의 유효균열 특성을 초음파법으로 평가 할 수 있었다.

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Miniature Ultrasonic and Tactile Sensors for Dexterous Robot

  • Okuyama, Masanori;Yamashita, Kaoru;Noda, Minoru;Sohgawa, Masayuki;Kanashima, Takeshi;Noma, Haruo
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제13권5호
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    • pp.215-220
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    • 2012
  • Miniature ultrasonic and tactile sensors on Si substrate have been proposed, fabricated and characterized to detect objects for a dexterous robot. The ultrasonic sensor consists of piezoelectric PZT thin film on a Pt/Ti/$SiO_2$ and/or Si diaphragm fabricated using a micromachining technique; the ultrasonic sensor detects the piezoelectric voltage as an ultrasonic wave. The sensitivity has been enhanced by improving the device structure, and the resonant frequency in the array sensor has been equalized. Position detection has been carried out by using a sensor array with high sensitivity and uniform resonant frequency. The tactile sensor consists of four or three warped cantilevers which have NiCr or $Si:B^+$ piezoresistive layer for stress detection. Normal and shear stresses can be estimated by calculation using resistance changes of the piezoresitive layers on the cantilevers. Gripping state has been identified by using the tactile sensor which is installed on finger of a robot hand, and friction of objects has been measured by slipping the sensor.

목재의 단면적과 수분경사가 초음파 전달 특성에 미치는 효과 (Effects of Cross-Sectional Dimension and Moisture Profile of Small Specimens on Characteristics of Ultrasonic Wave Propagation)

  • 강호양;이관영
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제28권2호
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    • pp.19-24
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    • 2000
  • 본 논문에서는 목재시편의 횡단연적과 수분경사가 라디에타파인 심재와 번재의 초음파 전달속도에 미치는 효과를 조사하였다. 각 수분경사 모델시편은 함수율이 다른 다섯 개의 소편을 배합하여 만들었다. 횡단면적이 작아질수록 초음파 전달속도는 심재와 변재 모두 4~8% 감소하였다. 수분경사 모델시편을 투과한 초음파 신호를 분석한 결과, 횡단면적이 클수록 저주파 신호가 고주파 신호보다 분명한 주류률 이루었다. 평균 함수율이 같더라도 수분경사가 다르면 시편의 초음파 전달속도는 다르게 나타났다. 초음파 전달속도와 수분경사 모델시편의 내층 평균 함수율의 분포는 함수율에 따라 세 가지 서로 다른 형태를 나타냄이 밝혀졌다.

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초음파의 지연 시간을 이용한 두부 조직의 물성변화 예측에 관한 연구 (Prediction of the Failure Stress of Tofu Texture Using a Delay Time of Ultrasonic Wave)

  • 김학정;함영태;김병용
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제38권4호
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    • pp.325-329
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    • 1995
  • 응고제 양, 두유 가열 온도, 성형 압력과 같은 두부 제조 공정에 따른 두부의 조직 강도를 파손강도와 초음파의 지연시간 측정을 이용하여 측정하였다. 응고제 양은 0.3%에서 두유 가열 온도는 $95^{\circ}C$에서 최대 파손강도를 나타내었고 성형압력은 압력이 증가할수록 파손강도가 증가하였으며 그에 상응하는 초음파의 잔존시간은 파손강도와 반비례하여 감소하는 경향을 나타내었다. 각 제조공정을 변수로 하여 중회귀 분석을 한 결과 초음파의 잔존시간으로 예측된 예측 파손강도와 실측정한 파손강도 값들 사이에는 유사함을 나타내어 초음파를 이용한 초음파 잔존시간의 변화는 식품조직의 변화에 따라 민감한 변화를 나타내므로 식품 제조 공정중 품질관리 측면에서 초음파의 사용이 기대되어진다.

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열재현에 의한 SS300 및 STS304의 기계적 성질 및 초음파 특성 (Mechanical Properties and Ultrasonic Characteristic of SS400 and STS304 by Simulated Heats)

  • 정정환;안석환;박인덕;남기우
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.127-132
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    • 2003
  • In a today industry, the welding is doing a many portion in structure manufacture. This study is simulated heat of heat-effected zone and researched a mechanical properties and ultrasonic characteristic in used the SS400 and the STS304. As the result mechanical properties of steel that become drawing decreased because of remaining stress by strain gardening according as simulated heat temperature rises, but according as temperature rises in material that do simulated heat after have done annealing, mechanical propensity was improved. The velocity and attenuation become different by effect of remaining stress than effect of material internal microstructure in ultrasonic wave test. In the case of STS304, there was change in mechanical properties by effect that is by strain hardening, but there was no change in material that simulated heat after annealing. When become drawing in ultrasonic waves test, according as simulated heat temperatures rise, change of attenuation coefficient is looked, but material that simulated heat after annealing was no change almost both the volocity and attenuation.

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프리스트레스트 보의 콘크리트 응력 수준 평가를 위한 비선형 초음파 공진 기법의 적용 (Adoption of Nonlinear Resonant Ultrasonic Spectroscopy for the Evaluation of Stress State on Concrete in Prestressed Beam)

  • 김규진;곽효경
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제30권3호
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    • pp.215-222
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    • 2017
  • 프리스트레스트 보의 인장력 변화에 따른 콘크리트 응력 수준을 평가하기 위하여, 초음파를 이용하는 기존의 방법보다 개선된 비선형 초음파 공진 기법의 도입을 제안하였다. 이는 동일하게 초음파를 사용하는 선형의 기법보다 월등히 높은 민감도를 보이므로 초기 상태의 응력 평가에도 유리하다. 비선형 초음파 공진 기법은 초음파 통과시 매질 상태에 따른 공진 주파수의 변화의 정도로부터 계산되는 비선형 인자의 값을 측정하며, 측정 결과는 콘크리트의 응력 상태와도 밀접한 연관을 갖는다. 본 연구에서는 유압 펌프를 통한 인장력 작용에 따른 비선형 인자의 측정을 수행함으로써 두 인자 사이에 밀접한 연관성이 있음을 확인하고, 반복적인 하중 이력의 작용이 비선형 인자의 변화에 미치는 영향을 분석하였다. 추가적으로, 선형 초음파 전파 속도 측정 결과를 비교하여 제안한 방법의 민감도를 검증하였다. 측정 결과를 통해 프리스트레스트 보의 콘크리트 응력 수준 평가를 위한 비선형 초음파 공진 기법의 적용 가능성을 확인하였다.

Long Range Cylindrically Guided Ultrasonic Wave Technique for Inspection

  • Balasubramaniam, Krishnan
    • 비파괴검사학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.364-371
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    • 2003
  • In this paper, a review of the current status, on the use of long range cylindrically guided wave modes, and their interaction with cracks and corrosion damage in pipe-like structures will be discussed. Applications of cylindrically guided ultrasonic wave modes have been developed for inspection of corrosion damage in pipelines at chemical plants, flow-accelerated corrosion damage (wall thinning) in feedwater piping, and circumferential stress corrosion cracks in PWR steam generator tubes. It has been demonstrated that this inspection technique can be employed on a variety of piping geometries (diameters from 1 in. to 3 ft, and wall thickness from 0.1 to 6 in.) and a propagation distance of 100 meters or more is sometimes feasible. This technique can also be used in the inspection of inaccessible or buried regions of pipes and tubes.

충격하중을 받는 보에서 압전 필름센서와 웨이브렛 변환을 이용한 문산파동의 해석 (Dispersive Wave Analysis of a Beam under Impact Load by Piezo-Electric Film Sensor and Wavelet Transform)

  • 권일범;최만용;정현조
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.215-225
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    • 2001
  • Stress waves monitored on the surface of structures under various loading conditions can provide useful information on the structural health status. In this paper, stress waves are measured by several sensors when a steel beam is impacted by a ball drop. The sensors used include the piezo-electric film Sensor, the electrical strain gage, and the ultrasonic transducer, and special attention is given to the pieza film sensor. The wavelet transform is used for the time-frequency analysis of dispersive waves propagating in the beam. The velocities of the wave produced in the team due to the lateral impact is found to be frequency-dependent and identified as the flexural wave velocity based on the comparisons with the Timoshenko beam theory. A linear impact site identification method is developed using the flexural wave, and the impact sites of the beam can be accurately estimated by the piezo film sensors. It is found that the piezo film sensor is appropriate for sensing stress waves due to impact and for locating impact sites in the beam.

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토양세척에 있어서 탄성파의 효과에 관한 연구 (Investigation on the Effect of Stress Waves on Soil Flushing)

  • 김영욱;김지형;이인모
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2000년도 창립총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.37-40
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    • 2000
  • Acoustically enhanced soil flushing method is a newly developed in-situ remediation technique. However, there has not been an analytical method that can be used to evaluate the effectiveness of ultrasonic wave under different conditions. This study was undertaken to investigate the degree of enhancement in contaminant removal due to ultrasonic energy on the soil flushing method. The test conditions included different levels of ultrasonic power and hydraulic gradient. The test soils were Ottawa sand, a fine aggregate, and a natural soil, and the surrogate contaminant was a Crisco Vegetable Oil. The test results showed that sonication could increase contaminant removal significantly. Increasing sonication power increased pollutant removal. The faster the flow is, the smaller the degree of enhancement will be. The pollutants in dense soils are more difficult to be removed than in loose soils.

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압축피로에 의한 포천화강암의 P파속도 변화 특성 (P wave Velocity Variation of the Pochon Granite due to the Cyclic Loadings)

  • 김영화;장보안;김재동;이찬구;문병관
    • 자원환경지질
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    • 제30권3호
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    • pp.231-240
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    • 1997
  • The behavior of rocks and microcrack development due to fatigue stresses are investigated using cyclic loading tests and ultrasonic velocity measurements. Twenty six medium-grained granite samples from the Pochon area are selected for measurements. Ultrasonic velocities are measured for samples before fatigue test to characterize the pre-existing microcracks. Then, thirteen different cycles of loadings with 70% and 80% dynamic strength are applied to the samples. The ultrasonic velocities are measured again to compare velocities after applications of fatigue stress with those before applications of fatigue stress. The results show that most microcracks are developed along the direction parallel to the axis of loading and that the amount of microcracks increases, as loading levels and numbers of cycle increase.

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