The presence of crack-like defects in mechanical and structural elements produces failures during their service life that in some cases can be catastrophic. So, the early detection of the fatigue cracks is particularly important because they grow rapidly, with a propagation velocity that increases exponentially, and may lead to long out-of-service periods, heavy damages of machines and severe economic consequences. In this work, a non-destructive method for the detection and identification of elliptical cracks in shafts based on stress wave propagation is proposed. The propagation of a stress wave in a cracked shaft has been numerically analyzed and numerical results have been used to detect and identify the crack through the genetic algorithm optimization method. The results obtained in this work allow the development of an on-line method for damage detection and identification for cracked shaft-like components using an easy and portable dynamic testing device.
Korean Journal of Construction Engineering and Management
/
v.25
no.2
/
pp.36-44
/
2024
This paper presents the application of Convolutional Neural Networks (CNNs) and Region of Interest (ROI) techniques for concrete crack analysis. Surfaces of concrete structures, such as beams, etc., are exposed to fatigue stress and cyclic loads, typically resulting in the initiation of cracks at a microscopic level on the structure's surface. Early detection enables preventative measures to mitigate potential damage and failures. Conventional manual inspections often yield subpar results, especially for large-scale infrastructure where access is challenging and detecting cracks can be difficult. This paper presents data collection, edge segmentation and ROI techniques application, and analysis of concrete cracks using Convolutional Neural Networks. This paper aims to achieve the following objectives: Firstly, achieving improved accuracy in crack detection using image-based technology compared to traditional manual inspection methods. Secondly, developing an algorithm that utilizes enhanced Sobel edge segmentation and ROI techniques. The algorithm provides automated crack detection capabilities for non-destructive testing.
Journal of the Korean Society of Industry Convergence
/
v.7
no.1
/
pp.69-82
/
2004
Recently, in the food, paper, steel and plastic industries, plate or sheet type products have been produced by the rolling drum. Steam heating drums are introduced into plastic products facilities in order to keep the density, microstructure, and strength of material uniformly. The drum journal can not help being concentrated by stresses due to the bending and torsion. Especially the drum, heated by high pressure steam, might be exposed in the steam leakage accident. First of all, the stresses on the steam drum journal are to be analyzed, and a case study proper to the subject was performed with a scraped journal, in order to investigate the failure characteristics as well as the initiation and propagation of fatigue cracks, and most probable circumstances of crack initiation. As the result of this study, it is suggested that newly installed drum journal be thoroughly inspected at the next periodic maintenance intervals for evidence of cracking, the microstructure examination and hardness measurements to prevent steam drum from the failure accident.
Large welded structures, including ships and offshore structures, are normally in operation under cyclic fatigue loadings. These structures include many geometric discontinuities, as well as material discontinuities due to weld joints. The fatigue strength at these hot spots is very important for the structural performance. In the past, various Non Destructive Evaluation (NDE) techniques have been developed to detect fatigue cracks and to estimate their location and size. However, an important limitation of most of the existing NDE methods is that they are off line; the normal operation of the structure has to be interrupted, and the device often has to be disassembled. This study explores the development of a structural health monitoring system, with a special interest in applying the technique to welded structural members in ship and offshore structures. In particular, the impedance based structural health monitoring technique that employs the coupling effect of piezoceramic (PZT) materials and structures is investigated.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
/
v.14
no.4
/
pp.350-355
/
2013
Electrical resistance change measurements were performed, to detect fatigue damage of a quasi-isotropic CFRP and cross-ply CFRP laminates. A four-probe method was used to measure the exact electrical resistance change. A three-probe method was used to measure the electrical contact resistance change, during long cyclic loading. The specimen side surface was observed using a video-microscope to detect damage. The measured electrical resistance changes were compared with the observed damage. The results of this study show that the electrical resistance increase of the quasi-isotropic laminate was caused by a delamination crack between ${\pm}45^{\circ}$ plies. Matrix cracking caused a small electrical resistance increase of the cross-ply laminate, but the decreased electrical resistance caused by the shear-plastic deformation impedes matrix-cracking detection.
Proceedings of the Korean Reliability Society Conference
/
2002.06a
/
pp.227-233
/
2002
Suspension system is one of the most important components indespensible for stability and reliability of automobiles. The demands to more safe and durable suspension system have been increased as the automobiles get popular and improve in quality. The crack in the coil spring of the suspension system produced during manufacturing may grow under a fatigue load and cause a severe safety problems which lead to a catastrophic damage to the passengers. Many conventional NDT techniques including ET, RT, and UT are less sensitive or hard to apply to detect the surface breaking crack in the suspension coils partly because the techniques are point-to-point measurement methods, thus take too long time to inspect the coil spring longer than 1m. Contrary to this, Lamb wave technique is full-field measurement method that make it possible to examine the whole coil spring in real time. In this paper, the Lamb wave is applied to the coil spring to investigate the possibility to detect the cracks on the surface of the coil spring.
Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
/
2002.10a
/
pp.118-121
/
2002
Polyvinylidene di-fluoride (PVDF) film sensor appeared to be practically useful for the structural health monitoring of composite materials and structures. PVDF film sensors were either attached to or embedded in the graphite/epoxy composite (CFRP) samples to detect the fatigue damage at the bondline of single-lap joints or the tensile failure of unidirectional laminates. PVDF sensors were sensitive enough to detect and determine the crack front in linear location since composites usually produce very energetic acoustic emission (AE). PVDF sensors are extremely cost-effective, as flexible as other plastic films, in low profile as thin as a few tens of microns, and have relatively wide-band response, all of which characteristics are readily utilized for the structural health monitoring of composite structures. Signals due to fatigue damage showed a characteristics of mode II (shear) type failure whereas those from fiber breakage at DEN notches showed that of mode I (tensile) type fracture.
Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
/
v.23
no.3
/
pp.246-253
/
2003
The initiation and growth of short fatigue cracks in the simulated aircraft structure with a series of rivet holes was detected by acoustic emission (AE). The location and the size of short tracks were determined by AE source location techniques and the measurement with traveling microscope. AE events increased intermittently with the initiation and growth of short cracks to form a stepwise increment curve of cumulative AE events. For the precise determination of AE source locations, a region-of-interest (ROI) was set around the rivet holes based on the plastic zone size in fracture mechanics. Since the signal-to-noise ratio (SNR) was very low at this early stage of fatigue cracks, the accuracy of source location was also enhanced by the wavelet transform do-noising. In practice, the majority of AE signals detected within the ROI appeared to be noise from various origins. The results showed that the effort of structural geometry and SNR should be closely taken into consideration for the accurate evaluation of fatigue damage in the structure.
Jeon, Jun Young;Jung, Hwee kwon;Park, Gyuhae;Ha, Jaeseok;Park, Chan-Yik
Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
/
v.36
no.5
/
pp.345-352
/
2016
As aircrafts are being operated at high altitude, wing structures experience various fatigue loadings under cryogenic environments. As a result, fatigue damage such as a crack could be develop that could eventually lead to a catastrophic failure. For this reason, fatigue damage monitoring is an important process to ensure efficient maintenance and safety of structures. To implement damage detection in real-world flight environments, a special cooling chamber was built. Inside the chamber, the temperature was maintained at the cryogenic temperature, and harmonic fatigue loading was given to a wing structure. In this study, piezoelectric active-sensing based guided waves were used to detect the fatigue damage. In particular, a beamforming technique was applied to efficiently measure the scattering wave caused by the fatigue damage. The system was used for detection, growth monitoring, and localization of a fatigue crack. In addition, a sensor diagnostic process was also applied to ensure the proper operation of piezoelectric sensors. Several experiments were implemented and the results of the experiments demonstrated that this process could efficiently detect damage in such an extreme environment.
Chen, Genda;McDaniel, Ryan;Sun, Shishuang;Pommerenke, David;Drewniak, James
Smart Structures and Systems
/
v.1
no.2
/
pp.141-158
/
2005
A new design of distributed crack sensors based on the topological change of transmission line cables is presented for the condition assessment of reinforced concrete (RC) structures during and immediately after an earthquake event. This study is primarily focused on the performance of cable sensors under dynamic loading, particularly a feature that allows for some "memory" of the crack history of an RC member. This feature enables the post-earthquake condition assessment of structural members such as RC columns, in which the earthquake-induced cracks are closed immediately after an earthquake event due to gravity loads, and are visually undetectable. Factors affecting the onset of the feature were investigated experimentally with small-scale RC beams under cyclic loading. Test results indicated that both crack width and the number of loading cycles were instrumental in the onset of the memory feature of cable sensors. Practical issues related to dynamic acquisition with the sensors are discussed. The sensors were proven to be fatigue resistant from shake table tests of RC columns. The sensors continued to show useful performance after the columns can no longer support additional loads.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.