Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing (비파괴검사학회지)

The Korean Society for Nondestructive Testing (한국비파괴검사학회)
권호 표지

A Study on MsS Guided Wave Scattering from Defects

MsS Guided Wave를 이용한 결함 신호의 분석에 관한 연구

  • Choi, Boo-Il ;
  • Cho, Youn-Ho (Wave and Structural Health Monitoring Lab., School of Mechanical Engineering, Pusan National University) ;
  • Lee, Joon-Hyun (Wave and Structural Health Monitoring Lab., School of Mechanical Engineering, Pusan National University) ;
  • Shin, Dong-Chul (Wave and Structural Health Monitoring Lab., School of Mechanical Engineering, Pusan National University)
  • 최부일 (부산대학교 기계공학부 대학원) ;
  • 조윤호 (부산대학교 기계공학부) ;
  • 이준현 (부산대학교 기계공학부) ;
  • 신동철 (부산대학교 기계공학부)
  • Received : 2009.09.21
  • Accepted : 2009.10.15
  • Published : 2009.10.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

An investigation has been made on the relationship between characteristics of torsional mode signal in MsS and SH mode signal in BEM modeling for the defect of stainless steel pipe. In order to compare torsional mode signal with SH mode signal of defect in stainless steel pipe, specimens were made by changing size of depth and width along to circumferential direction 360 degrees. All the defects was detected by torsional mode signal of MsS, especially according to the change of depth size, amplitude of signal was changed. But width change for the circumferential defects has no certain tendency. SH mode signal of BEM modeling shows similar results with torsional mode, with change makes amplitude variation of signal. In this paper, the characteristics of torsional mode and SH mode signals were found. It is possible to predict the circumferential defects for the pipe by SH mode modeling.

스테인레스 스틸 배관의 결함에 대한 MsS의 비틀림모드 신호와 BEM 모델링의 SH모드 신호의 특성을 살펴보았다. 비틀림모드 신호와 SH모드신호의 비교를 위해 스테인레스 스틸 배관의 결함은 깊이와 폭을 달리하면서 원주방향으로 360도 가공하였다. MsS의 비틀림모드 신호분석 결과 원주방향 결함을 모두 탐지하였으며 깊이 변화에 따라 신호 진폭의 변화가 확인되었다. 하지만 원주방향 결함의 폭 변화는 일정한 경향이 나타나지 않았다. BEM 모델링의 SH 모드 신호 분석 결과 깊이 변화의 경우 비틀림모드 신호와 유사한 결과가 나타났지만, 폭 변화는 신호 진폭의 변화가 일어났다. 본 연구를 통하여 배관의 원주방향 결함에 대한 비틀림모드와 SH모드의 비교 분석을 통하여 신호 특성을 확인하였고 배관의 축대칭 결함에 대해 SH모드 모델링으로도 신호 예측이 가능함을 알 수 있었다.

Keywords

References

  1. P. W. Schilke, Advanced Gas Turbine Materials and Coatings, GER-3569 (2004)
  2. G. C. Chang and R. A. Miller, 'Behavior of thermal barrier coatings for advanced gas turbine blades,' Surface and Coating Technology, Vol. 30, pp. 13-28 (1987) https://doi.org/10.1016/0257-8972(87)90004-1
  3. W. J. Brindley and R. A. Miller, 'Thermal barrier coating life and isothermal oxidation of low-pressure plasma-sprayed bond coat alloys,' Surface and Coating Technology, Vol. 43, pp. 446-457 (1990) https://doi.org/10.1016/0257-8972(90)90096-U
  4. R. A. Miller and C. E. Lowell, 'Failure mechanisms of thermal barrier coatings exposed to elevated temperatures,' Thin Solid Films, Vol. 95, pp. 265-273 (1981) https://doi.org/10.1016/0040-6090(82)90019-0
  5. A. Bennett, 'Properties of thermal barrier coatings,' Material Science and Technology, Vol. 2, pp. 257-261 (1986) https://doi.org/10.1179/026708386790123378
  6. T. Tomimatsu, S. Zhu and Y. Kagawa, 'Effect of thermal exposure on stress distribution in TGO layer of EB-PVD TBC,' Acta Materialia, Vol. 51, pp. 2397-2405 (2003) https://doi.org/10.1016/S1359-6454(03)00046-6
  7. 정우석, 김길무, 'NiCoCrAlY Bond Coat를 사용한 Thermal Barrier Coating의 고온 안정성에 미치는 Pt의 영향', 대한금속·재료학회지, Vol. 44, No. 12, pp. 806-815 (2006) https://doi.org/10.3740/MRSK.2005.15.6.375
  8. 이한상, 김의현, 이정혁, '대기플라즈마 용사법으로 제조된 열차폐코팅의 열피로특성 평가', 대한금속재료학회지, Vol. 46, No. 6, pp. 363-369 (2008)
  9. J. H. Park, J. S. Kim and K. H. Lee, 'Acoustic emission characteristics for diagnosis of TBC damaged by hightemperature thermal fatigue,' Journal of Materials Processing Technology, Vol. 187-188, pp. 537-541 (2007) https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2006.11.219
  10. 이준현, 이진경, 조윤호, '세라믹의 열충격 손상거동 및 초음파 Lamb파를 이용한 비파괴적 손상평가', 대한기계학회논문집 A권, 제22권, 제12호, pp. 2278-2285 (1998)
  11. V. Teixeira, M. Andritschky, W. Fischer, H. P. Buchkremer and D. Stover, 'Effects of deposition temperature and thermal cycling on residual stress state in zirconia-based thermal barrier coatings,' Surface and Coatings Technology, Vol. 120-121, pp. 103-111 (1999) https://doi.org/10.1016/S0257-8972(99)00341-2
  12. 장중철, 최성철, ;Thermally Grown Oxide의 고온 크리프에 따른 열차폐 코팅의 잔류응력분포에 관한 유한요소해석;, 한국세라믹학회지, Vol. 43, No. 8, pp. 479-485 (2006) https://doi.org/10.4191/KCERS.2006.43.8.479
  13. 이길승, 김태옥, 김화영, 안중환, '와전류 센서 를 이용한 금속 모재 선별에 관한 연구', 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집, pp. 1788-1792 (2005)
  14. 정태언, 장기옥, 박대영, '와전류(渦電流) 표준침투(標準浸透) 깊이 표피효과(表皮效果)와 결함신호(缺陷信號) 위상각(位相角)의 관계해석 (關係解析)', 비파괴검사학회지, Vol. 4, No. 2, pp. 7-14 (1985)
  15. 황춘욱, 조희동, 박영민, 김순철, 이성식, '열교환기 세관의 확관부 Mock-Up 시편에 대한 와전류 신호 분석', 한국비파괴검사학회 추계학술발표회 논문집, pp. 293-298 (2001)
  16. 정현규, 이윤상, 정용무, 허형, 심철무, 양동주, '지르코늄 이중관의 Gap 측정을 위한 원거리장 와전류 기술', 한국비파괴검사학회 춘계학술대회 논문집, pp. 134-138 (2002)
  17. 박병철, 안연식, 정계조, 박상기, 조용상, 길두송, '가스터빈 동익의 와전류검사', 한국비파괴검사학회 제7차 극동지역비파괴검사학술대회 및 춘계학술대회, pp. 291-296 (2006)