• 제목/요약/키워드: AE 신호

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선삭에서 AE센서를 이용한 절삭성 평가 (Assessment of Cutting Performance Using AE Sensor in Turning)

  • 최원식
    • 센서학회지
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    • 제8권6호
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    • pp.469-475
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    • 1999
  • 공작기계의 자동화 고속화에 의해 절삭 작업은 향상되고 있지만 선삭시 발생하는 연속형 고속형칩은 작업능률을 저하시킴으로 AE센서를 이용한 절삭 실험을 통하여 절삭 조건에 따른 AE 신호의 특징을 분석하고 칩과 관련된 신호특성을 분석결과 칩 형상에 가장 중요한 요인이 되는 것은 AE진폭 신호와 AE 에너지 신호였음을 확인하였으며, AE진폭 신호와 AE에너지 신호를 통계적 처리한 결과 에너지신호 보다는 진폭 신호의 첨도값이 선삭시 절삭특성을 잘 나타내 주고 있었으며, 비절삭에너지를 이용하여 절삭성능을 종합적으로 평가하였다.

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AE 신호를 이용한 조기 결함 검출을 위한 Hilbert 변환과 Hilbert-Huang 변환의 비교 (Comparison of Hilbert and Hilbert-Huang Transform for The Early Fault Detection by using Acoustic Emission Signal)

  • 구동식;이종명;이정훈;하정민;최병근
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제36권2호
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    • pp.258-266
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    • 2012
  • 음향방출(Acoustic Emission, AE) 시스템은 최근 조기 결함 검출 시스템 개발을 위해 적용되고 있으며, 그에 따르는 신호처리 기법에 대한 문제를 해결하기 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 신호처리 기법 중 포락처리(Envelope analysis)가 베어링 결함 분석에 사용되고, Wavelet Transform은 기어 등의 결함 분석에 용이한 것으로 알려져 있다. 하지만 여전히 AE 신호를 위한 신호처리 기법은 불확실하다. 따라서 본 논문에서는 AE 시스템을 적용한 조기 결함 검출 시스템 개발을 위한 사전 연구로, AE 신호를 분석하기 위한 신호처리 기법으로 Hilbert Transform(HT)과 Hilbert-Huang Transform(HHT)에 대해 비교 분석한다. AE 신호는 피로시험을 통해 취득되었으며, 취득된 AE 신호를 두 신호처리 기법을 적용하여 주파수 및 시간 신호에 대해 분석하였다. HT에 비해 HHT가 시간-주파수 영역에 대해 결과를 나타내기 때문에 좀 더 명확한 특징을 보이는 데에 반해 신호처리 시간 및 필터링에 대한 단점을 보이고 있음을 확인하였다.

주성분 분석을 이용한 목재 건조 중 발생하는 음향방출 신호의 해석 및 분류 (Analysis and Classification of Acoustic Emission Signals During Wood Drying Using the Principal Component Analysis)

  • 강호양;김기복
    • 비파괴검사학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.254-262
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    • 2003
  • 본 연구는 목재(참나무 판목 판재) 건조 중 발생하는 음향방출 신호에 대하여 목재 내 수분이동에 의한 신호와 표면할열에 의한 신호를 해석하고 분류하기 위하여 수행되었다. AE 신호의 특징값들에 대한 상관분석을 실시하여 상호의존성이 높은 변수를 제거한 후 주성분 분석을 실시하였다. AE 변수들을 독립변수로 한 분류기와 주성분들을 독립변수로 한 분류기에 대하여 분류성능을 비교하였다. 목재 건조 시 발생하는 표면할열과 수분이동에 따른 AE 신호 파형을 분석한 결과 대체적으로 표면할열에 의한 신호가 최대진폭이 크며 상승시간이 팎고 상대적으로 고주파의 신호인 것으로 분석되었다. 다중 회귀분석모델을 이용하여 수분이동에 의한 신호와 표면할열에 의한 신호를 분류할 수 있는 분류기를 개발하고 평가한 결과 개별 AE 변수들을 독립변수로 하는 분류기 보다 주성분들을 독립변수로 하는 분류기의 분류성능이 양호한 것으로 나타났다.

밀링가공시 발생하는 공구마멸과 AE신호에 관한 연구 (A study on the progressive tool wear and acoustic emission signals in milling process)

  • 황홍연;이병찬;김광준
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권5호
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    • pp.1035-1042
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    • 1988
  • 본 연구에서는 단순절삭의 특성과 관련된 신호처리 방법을 검토하고, 선삭의 경우와 달리 제기되는 문제점중의 하나인 센서의 부착위치를 예비실험을 통하여 결정 하며, 공구마멸의 진전에 따른 AE신호의 특성변화를 조사하여 공구마멸 자동감지의 기 초가 되는 공구마멸의 점진적 증가에 따른 AE신호의 특성변화를 관찰하고자 한다. 특히 절삭조건 즉 이송량, 절석깊이, 절삭속도, 그리고 정착된 인서트의 수가 AE신호 의 특성에 미치는 영향을 각각 조사하여 절삭조건의 변화에 따른 AE신호의 변화경향을 살펴보고자 한다.

물 스트레스를 받는 속씨식물과 겉씨식물에서 검출된 음향방출의 신호특성 (Signal Characteristics of Acoustic Emission from Angiosperm and Gymnosperm by the Water Stress)

  • 남기우
    • 비파괴검사학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.480-487
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    • 2003
  • 식물의 환경제어 향상을 위하여, 비파괴적인 방법을 사용하여 식물의 신호 특성이 연구되고 있다. 본 연구에서는 속씨식물과 겉씨식물에서 검출되는 음향방출 신호에 미치는 물 스트레스의 영향에 대하여 검토하였다. 낮 시간의 음향방출 신호는 밤 시간 보다 훨씬 많았으며, 낮 시간의 신호는 식물의 물 스트레스에 의해서 발생한 것으로 판단된다. 속씨식물과 겉씨식물은 음향 신호의 강한 주파수 대역이 다르게 나타났으며, 실외에서 검출한 식물의 음향 신호 주파수는 동일한 식물을 사용하여 실내에서 검출한 신호의 주파수 범위와 일치하였다.

복합재 패치로 보수된 알루미늄 패널의 피로균열 성장거동과 AE신호의 유형인식 (Fatigue Crack Growth Behavior of and Recognition of AE Signals from Composite Patch-Repaired Aluminum Panel)

  • 김성진;권오양;장용준
    • 비파괴검사학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.48-57
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    • 2007
  • 사용 중인 항공기 구조를 모사하여 리벳구멍 주위에 피로균열이 존재하는 AA2024-T3 박판을 CFRP 복합재 패치로 접합하여 보수한 후 피로균열 성장거동을 음향방출(AE)을 측정하면서 관찰하였다. 패칭의 효과로 균열성장속도의 뚜렷한 감소와 균열이 인접한 리벳 구멍으로 전파되는 시간을 지연시키는 효과가 있음을 확인하였다. 그리고 패칭 후 균열성장에 의해 탐지된 신호와 패치와 알루미늄 사이의 접합계면 분리에 의한 신호의 구별 가능성을 다변량 자료분석 기법인 주성분분석을 통해 알아보았다. 그 결과 균열성장에 따른 AE신호는 계면분리에 따른 AE신호에 비해 중심주파수가 높고 작은 에너지를 가지는 반면, 계면분리 신호는 균열성장 신호에 비해 상승시간이 길고 중심주파수가 상대적으로 낮으며 비교적 큰 에너지를 가진 것으로 나타났다. 따라서 AE신호의 유형인식 방법은 AE 발생원의 위치표정 결과와 결합할 경우 패치 접합으로 보수된 구조에서의 피로균열 성장거동을 예측하는 방법으로 충분히 활용될 수 있다.

CMP 공정중 박막 종류에 따른 AE 신호 분석 (Analysis of Acoustic Emission Signal Sensitivity to Variations in Thin-film Material Properties During CMP Process)

  • 박선준;이현섭;정해도
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권8호
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    • pp.863-867
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    • 2014
  • 본 연구에서는 화학 기계 연마(CMP) 공정 중 발생하는 다양한 영역대의 신호를 분석하기 위하여 음향 방출 센서(AE)를 이용하였다. 특히 음향 방출 센서는 공정 중 발생하는 기계적 소음을 전기적 신호로 변환하기 용이하며, 특히 고주파 영역대의 신호를 감지하기에 용이하다. 그래서 본 연구에서는 CMP 장비에 음향 방출 센서를 부착하여 CMP 공정 중 발생하는 신호를 동시에 획득하였다. 본 음향 방출 모니터링 시스템은 CMP 공정 조건 변화 및 패드, 슬러리, 웨이퍼와 같은 소모재의 변화에 따른 신호분석을 하기 위해 제작 되었다. 본 연구에서는 산화막 웨이퍼와 구리막 웨이퍼에 본 시스템을 적용하였다. 음향 방출 센서로 획득한 신호로 Raw 신호 분석, 주파수 분석, 진폭 분석을 통해서 CMP 공정중 발생하는 현상을 분석하였다. 최종적으로 다양한 대역폭의 신호를 음향 방출 센서로 획득하여 CMP 공정 모니터링이 가능함을 확인하고자 하였다.

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.

음향 방출법을 이용한 집중하중을 받는 일방향 섬유 금속 적층판의 손상 해석 (Damage Analysis of Singly Oriented Ply Fiber Metal Laminate under Concentrated Loading Conditions by Using Acoustic Emission)

  • 남현욱;김용환;한경섭
    • Composites Research
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    • 제14권5호
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    • pp.46-53
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    • 2001
  • 집중하중을 받는 일방향 보강(singly oriented ply, SOP) 섬유 금속 적층판(fiber metal laminate, FML)의 손상 거동을 음향 방출법(acoustic emission, AE)을 이용하여 연구하였다. 섬유 방향의 영향을 연구하기 위하여 다양한 섬유 방향을 가지는 SOP FML을 제작하였으며, UTM을 이용하여 압입 하중을 가하였다. 압입 시험 시 발생하는 AE신호는 150kH의 공진 주파수를 가지는 AE센서를 이용하여 측정하였으며, 여기에서 발생된 신호를 하중-변위 선도와 비교하였다. SOP FML의 손상 과정은 균열 개시, 균열 전파, 관통에 따라 3구간으로 나누어 겼다. 균열 개시전까지의 AE 신호의 특성으로 보아 미소 균열이 시편의 하부에서 발생하고 이 균열이 시편의 두께 방향으로 전파되어 섬유 분리를 발생시키는 것으로 생각된다. 발생된 균열은 섬유 방향을 따라 성장하였으며, 이 때 60~80dB의 AE신호들이 발생되었다. 관통이 발생할 때는 80~100dB의 고진폭의 AE신호가 나타나 섬유의 파괴가 발생함을 보였으며, 섬유의 방향이 증가할수록 섬유의 파괴가 많이 발생되었다 누적 AE count선도는 FML의 압입 특성을 잘 나타내어 FML의 특성 변호 예측에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

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절삭공구의 채터진동과 음향방출과의 실험적 연구 (Experimental Analysis of Chatter Vibration and Acoustic Emission of Cutting Tool)

  • 이종길
    • 한국정밀공학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.112-122
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    • 1995
  • 본 연구에서는 절삭공구가 채터진동을 일으킬때 AE(Acoustic Emission) 신호와 어떤관계가 있는지를 실험적으로 연구하였다. 모달분석을 통하여 절삭공구의 고유진동수 및 모우드형상을 구하였으며, 실제 절삭실험에서는 이송방향 및 절삭방향의 가속도를 계측하여 위상치를 결정하었다. AE신호와 두 가속도 와의 관계를 알기위하여 AE 실험을 하였다. AE신호의 폭발점은 대개 Lissajous loop의 방향전환점에서 관찰 되었다.

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