• 제목/요약/키워드: 충격신호분석

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고분자 압전센서 신호를 이용한 스마트 복합적층판의 충격 손상 규명 (Identification of Impact Damage in Smart Composite Laminates Using PVDF Sensor Signals)

  • 이홍영;김인걸;박찬익
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권7호
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    • pp.51-59
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    • 2004
  • 저속충격에 의한 복합재의 파손 모드를 규명하기 위하여 PVDF 센서를 이용한 신호취득 방법과 측정된 PVDF 센서 신호를 시간-주파수 분석법 (time-frequency analysis)인 국소 퓨 리에 변환 및 웨이블렛 변환을 적용하여 분석할 수 있는 실험적 전차에 대하여 고찰하였다. 고분자 암전센서를 이용하여 저속충격시 발생할 수 있는 여러 충격손상 형태 모재균열, 층간분리, 섬유파단에 의한 응력파 측정 가능성을 고찰하기 위하여 일련의 저속충격 시험을 수행하였다. 충격 시험 후, 저속 충격을 받은 적층판에 대하여 C-scan 과 단면 검사를 통하여 센서 신호, 손상 모드 및 크기에 대한 상관관계를 고찰하였다. 센서신호의 취득과 신호분석을 통하여 저속충격의 발생/진행과정을 알 수 있는 많은 중요한 정보가 PVDF 센서신호에도 내재되어 있음을 알 수 있으며 PVDF 센서 신호를 주의 깊게 분석함으로써 저속 충격에 의한 복합재료의 손상 모드 규명이 가능하며 저속충격 위협에 대한 복합재 구조물의 건전성 모니터링에 활용할 수 있는 가능성을 제시하였다.

과도응답신호의 잡음제거기법 (A Denoising Method for the Transient Response Signal)

  • 안호일
    • 대한조선학회논문집
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    • 제38권3호
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    • pp.117-122
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    • 2001
  • 함정에 탑재되는 주요장비는 내충격성능을 확인하기 위해 충격시험을 실시하고 계측된 신호는 최대충격가속도, 지속시간, 응답스펙트럼 등 충격응답신호의 신간이력을 분석한다. 그러나 계측된 신호는 배경잡음, 계측기오차, 케이블의 과도운동 등으로 충격성잡음과 백색잡음으로 인한 신호왜곡이 발생할 수 있으므로 충격시험으로부터 정확한 시간이력을 추출하기 위해서는 이러한 잡음을 제거해야 한다. 충격성잡음은 중간값필터를 이용하여 제거하고 백색잡음은 웨이블렛의 계수값을 축소함으로써 잡음이 제거된 충격응답신호의 시간이력으로부터 정도높은 최대충격, 지속시간 및 충격응답스펙트럼이 획득가능하다. 제안된 기법의 타당성을 판단하기 위해 수치 시뮬레이션을 수행한 결과 신호대잡음비가 30dB 이상 향상되었음을 확인하였고, 실제계측된 수중폭발충격신호에 적용시켜 향상된 충격응답스펙트럼을 추출하였다.

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입체구조물에서의 금속파편 충격위치 검출 방법 연구

  • 최재원;이일근;박수영;전종선;한상준
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(1)
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    • pp.465-470
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    • 1996
  • 본 연구는 원자로 RPV(Reactor Pressure Vessel)를 두 개의 이상적인 입체 구조물 즉, 원통면과 반구로 나누어, 원통면에서의 충격위치를 검출할 수 있는 알고리즘을 제안하고 그 효용성을 고찰하는데 있다. 현재 사용중인 원전내네 금속파편 감시계통(LPMS : Loose Parts Monitoring System)의 경우 충격신호를 레코더에 저장하고 전문가를 통해 데이터베이스화된 기준신호와 비교 분석하는 Off-line분석방법을 사용해 왔다. 그리나 이러한 방법은 많은 소요시간을 가지므로 손상잠재성이 큰 경우 즉각적인 대처를 할 수가 없다는 단점을 가진다. 따라서 본 논문에서는 이러한 방법을 지양하고 센서로부터 얻은 충격신호를 분석컴퓨터에 입력하여 즉각적으로 충격위치를 찾을 수 있는 On-line분석방법을 제안함에 있어, 기초적 연구로서 원통면에서의 충격위치 검출방법을 제시하였다.

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FFT 필터링 기법을 적용한 저에너지 충격시험기의 충격신호 분석

  • 김준영;윤성호;권상호
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1999년도 제12회 학술강연회논문집
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    • pp.29-29
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    • 1999
  • 낙하추 방식의 저에너지 충격시험기는 일정한 질량을 가진 충격체를 금속재/복합재 구조재에 낙하시켜 줌으로써 인위적인 충격에너지를 금속재/복합재 구조재에 가하여 주는 장치로서 금속재/복합재 구조재의 충격으로 인한 손상 거동과 충격특성을 평가하기 위한 용도로 널리 활용되고 있다.

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충격성 신호 해석을 위한 포락선 인텐시티 (The Envelope Intensity for the Analysis of a Burst Signal)

  • 김석재;;김천득
    • 한국음향학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.68-75
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    • 1993
  • 포락선 인텐시티는 신호의 진폭 변화에 비해 상대적으로 천천히 벼놔한다. 본 논문에서는 이러한 성질을 이용하여 종래의 순시 음향 인덴시티법을 수정한 새로운 포락선 인텐시티법을 제안하여 비정상 신호 해석에 이 기술을 적용하였다. 이 기술의 유효성은 반사체가 있는 무향실 내의 충격성 음원에 대해 수치계산 결과와 실험결과의 비교로부터 검증되었고 또한, 이 기술은 무향실 및 잔향실 내의 평판 타음 음원의 지향특성 해석에 응용되었다. 수치계산 결과 및 측정결과는 일치하였고, 제안된 방법은 종래의 순시 인텐시티법보다 특히 과도특성을 갖는 충격성 음원 분석에 보다 유효함이 확인되었다.

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해상 부유체의 진동 분석을 위한 AR-ARX 모델링에 관한 연구

  • 임정빈;양원재;김종호;이동주
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2012년도 춘계학술대회
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    • pp.157-159
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    • 2012
  • 바람이나 파도에 의해서 해상 부유체의 진동이 발생하는데, 이러한 진동은 부유체와 부유체에 접안시킨 이동체 사이에 접촉을 야기하기 때문에 부유체나 이동체에 손상이 발생한다. 이 논문에서는 AR(Autoregressive) 모델과 ARX(AR with eXogenous) 모델을 이용하여 부유체에 발생하는 진동 모델링에 관해서 기술한다. 연구 방법은, 기준 잡음신호를 생성하여 기준 모델 계수를 구하고, 모의 충격신호를 생성하여 충격 모델 계수를 구한 후, 충격 신호만을 추출하여 가해진 충격의 정도를 분석 평가하였다. 본 연구는 향후 요트와 요트계류장의 안전확보 시스템 개발을 위한 기초 연구로 활용할 예정이다.

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충격파 이론을 이용한 대중교통 우선신호의 신호시간 산정모형 (Signal Timing Calculation Model of Transit Signal Priority using Shockwave Theory)

  • 박상섭;조혜림;김영찬;정영제
    • 대한토목학회논문집
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    • 제35권4호
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    • pp.897-905
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    • 2015
  • 본 연구에서는 충격파 모형을 이용하여 능동식 우선신호의 최적 신호시간을 산정하기 위한 모형을 제시하였다. 본 신호 최적화 모형을 이용하여 능동형 우선신호 기법 중 Early green 및 Green extension이 적용되는 조건에서 충격파 면적을 산정할 수 있다. 본 연구에서는 평균통행시간 및 교차로 진출시각을 이용해 충격파의 발생 속도를 산정하기 위한 방법을 제시하였으며, 이를 이용해 우선신호로 인한 현시 변화량에 따라 충격파 면적 변화량을 산정할 수 있다. 또한 교차로 전체의 충격파 면적이 최소화되는 신호시간을 산정하여 우선신호로 인해 증가하는 일반차량의 지체를 최소화할 수 있도록 하였다. 우선신호 신호시간 산정 모형의 효과평가를 위해 VISSIM과 ComInterface를 이용한 미시적 시뮬레이션 분석을 시행하였으며, 이동류의 포화상태를 고려하여 지체 최소화를 위한 신호시간이 산정됨을 확인하였다. 독립교차로를 대상으로 하는 사례분석에서 우선신호를 위해 비우선현시를 균일하게 단축하는 전략 대비 본 모형에서 일반차량 지체가 10% 이상 개선됨을 확인하였다. 본 연구는 트램, BRT, 중앙버스 전용차로 등 대중교통 우선시설이 확산되고 있는 최근 국내 상황에서 신호교차로의 운영효율을 높이기 위한 새로운 우선신호 제어 방법을 제시하였다는데 의의가 있겠다.

저속충격에 의해 발생한 복합적층판 음향방출신호의 웨이블릿 분해 특성에 관한 연구 (Study on the Characteristics of Wavelet Decomposed Details of Low-Velocity Impact Induced AE Signals in Composite Laminaes)

  • 방형준;김천곤
    • 비파괴검사학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.308-315
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    • 2009
  • 구조물 손상시 방출되는 고주파 음향방출(AE)신호는 실시간 손상 감지에 유리하므로 지능형 구조물의 구조건전성 모니터 링에 널리 응용되고 있다. 하지만 복합 적층 구조물에서 방출되는 AE신호의 경우에는 복합재 구조의 특성상 전달 경로에 따른 신호의 감쇄정도가 일반 금속 구조물에 비해 상대적으로 크므로 손상 전후 신호진폭의 크기만을 비교하여 손상을 예측하는 방법은 손상 판단에 오류를 야기할 수 있는 여지가 있다. 따라서 복합적층 구조에서의 정확한 충격손상 예측을 위해서는 신호감쇄의 영향을 덜 받는 신호의 분석 방법이 필요하고 손상 전후 신호특성을 정량적으로 구분할 수 여는 인자의 선택이 필요하다. 본 연구에서는 구조물의 경계조건에 따른 신호특성 변화의 영향을 줄이기 위해 충격손상 발생후 선행적으로 전파되는 선행파(leading wave)의 특성변화를 신호처리에 이용하였으며, 웨이블릿 변환을 이용하여 신호를 분해하였다. 최종적으로 복합적층판의 저속충격 시험에서 압전 센서로 취득된 충간분리 신호를 처리하였으며, 분해된 웨이블릿 고주파 세부성분 사이의 점유율 분포를 이용하여 복합적층판의 손상을 판단하기 위한 신호처리 방법을 제시하였다.

교통 영상에서의 Backward Moving 충격파 속도 측정 (Backward Moving Shockwave Speed Measurement in Traffic Images)

  • 권영탁;소영성
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.6-13
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    • 2002
  • 본 논문에서는 신호 교차로에서 red-time 및 green-time의 backward moving 충격파 속도를 자동 측정하는 영상처리 기반 방법을 제안한다. 충격파(shockwave)란 서로 다른 교통류 상태가 만나는 불연속적인 경계선을 의미하며, 충격파 속도는 충격파가 움직이는 속도 즉, 경계선의 기울기로 구해진다. 본 논문에서는 충격파 속도를 자동 측정하기 위해 거리-시간 다이어그램(distance-time diagram)을 작성하였다. 차량의 전역 추적을 통해서 모든 개별 차량의 이동 경로를 거리-시간 다이어그램에 나타내었고, 이동 경로 곡선의 기울기 변화 패턴을 분석하여 red-time 및 green-time의 backward moving 충격파 속도를 계산하였다. 제안된 방법을 신호 교차로에서 실험하였고 red-time 및 green-time backward moving 충격파 속도의 측정 결과를 얻었다. 충격파 속도를 측정하게 되면 차량 진행 방향의 교통 혼잡 상황을 쉽게 파악할 수 있으므로 고속 도로의 진입차선 제어, 교차로의 자동 신호제어에 효과적으로 응용할 수 있다.

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현장타설말뚝의 비검측공 건전도시험법에 관한 해석적 고찰 (I) (Theoretical Considerations in the Application of Impact Echo and Impulse Response Techniques to Integrity Tests on Drilled Shafts (I))

  • 이병식;이원구
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.97-105
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    • 2001
  • 현장타설말뚝의 건전도 평가에서 충격반향, 충격응답기법과 같은 비검측공 시험법을 적용하는 사례가 점차로 증가되는 추세에 있다. 비검측공시험법의 적용성을 체계적으로 평가하기 위해 수행된 일련의 연구결과 중에서 본 논문에서는 시험법의 결함탐지 능력을 평가하기 위해 수행된 해석적 연구결과에 관해 논한다. 이 연구에서는 시험법의 결함탐지능력에 대한 제반 영향인자 중에서 결함의 유형, 위치 및 크기의 영향을 평가하고자 하였다. 이를 위해서 여러 가지 조건에서 말뚝머리에 작용하는 충격하중에 대한 흙-말뚝 구조의 동적응답을 ABAQUS를 이용한 유한요소법으로 해석하였다. 이로부터 얻은 신호를 충격반향 혹은 충격응답기법으로 처리.분석하여 각 시험법의 결함탐지 능력을 평가해 보았다. 연구결과 이들 두 기법 모두 결함의 위치와 유형은 비교적 정확하게 탐지하는 것으로 나타났다. 그러나 충격응답기법을 이용하여 추정한 결함 크기는 신뢰도가 매우 낮았다. 이 문제를 해소하여 시험법의 적용성을 향상시키기 위해서는 측정된 동적응답신호를 이용하여 적절한 역계산 기법을 개발하여 적용할 필요가 있다는 결론을 얻었다.

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