• 비파괴검사학회지
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• 제21권6호
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• pp.658-662
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• 2001

후방산란된 초음파의 입사각 의존성을 이용한 표면 결함유형의 평가가 시도되었다. 평탄한 유리위에 순수한 홈, 구리로 채워진 홈, 표면위 붙여진 구리선등의 표면결함 시편에 대한 후방산란 프로파일은 제 1 임계각에서 종파의 산란과 관련된 새로운 프로파일을 보여주었다. 결함에 의한 산란효과가 클수록 후방프로파일들의 정점 위치는 작게 나타났으며 후방복사 프로파일과 정점 위치에서의 파열의 모양은 결함의 유형과 위치에 따라 누수파와 산란파의 복합적 요인에 의해 다른 형태를 보여주었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권11호
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• pp.2457-2465
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• 2002

Numerical modeling of a nondestructive testing system plays an important role in many aspects of quantitative nondestructive evaluation (QNDE). The ultimate goal of a model is to predict test results for a specific flaw in a material. Thus, in ultrasonic testing, a system model should include the transducer, its radiation pattern, the beam reflection and propagation, and scattering from defects. In this paper attention is focused on the scattering model and the scattered fields by defects are observed by an elastodynamic boundary element method. Flaw types addressed are void-like and crack-like flaws. When transverse ultrasonic waves are obliquely incident on the flaw, the angular distribution of far-field scattered displacements are calculated and presented in the form of A-scan mode. The component signals obtained from each scattering problem are identified and their differences are addressed. The numerical results are also compared with those obtained by high frequency approximate solutions.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권2호
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• pp.102-109
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• 2000

본 논문에서는 체적형 결함과 균열형 결함에 대한초음파산란 현상을 모델링하기 위한 두가지 이론을 설명하였다. 동탄성 Kirchhoff 근사 (EKA)와 기하학적 회절이론 (GTD)이 각각 원주형 기공과 반무한 균열에 적용되었다. 이 두 이론은 고주파수 근사법으로 알려져 있다. 모델 결함들에 평면파가 입사하는 경우의 2차원 동탄성 산란 문제를 고려하였으며 산란장을 반사계수와 회절계수의 항으로 구하였다. 원거리에서 산란파의 변위에 대한 입사파 변위의 비를 관찰 방향의 함수로 구했으며 그 결과를 경계요소법과 비교하였다.

• 한국안전학회지
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• 제15권2호
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• pp.46-50
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• 2000

A theoretical model for the evaluation of small surface fatigue crack initiated from a pit-type surface flaw is presented. The low frequency scattering model is developed based on the reciprocity principle for the elastic wave scattering. The effect of the flaw on the surface wave reflection from the crack is taken into account approximately by means of the stress intensity factor of cracks on a through thickness hole. The reflection coefficient of surface wave is derived for the prediction of small surface crack depth. Calculated results for pits with different sizes are illustrated.

• 비파괴검사학회지
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• 제18권4호
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• pp.304-312
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• 1998

비파괴검사중의 하나인 초음파 탐상검사는 교량, 발전설비 및 석유화학플랜트 등의 각종 다양한 구조물들의 안전성 확보를 위한 내부결함 및 손상평가를 위하여 일반적으로 폭넓게 사용되고 있다. 초음파를 이용한 데 파괴 평가 기술은 각종 구조물에 존재하는 내부결함에 의한 산란신호를 통해 건전성을 평가하는 기법이므로 결함의 신뢰성 녹은 정량적 평가를 위해서는 결함으로부터의 초음파 산란산호특성에 대한 기본적 이해가 필수적이며 따라서 이를 위한 모델링 수치해석 연구가 요구된다. 본 연구에서는 동탄성 경계요소법을 이용하여 무한체내에 존재하는 다중기공 결함에 의한 초음파 수평횡파의 근거리 산란특성에 대하여 결함의 형상과 결함사이의 상호작용을 고려하여 해석하였다. 본 연구에서 얻어진 결과들은 결함검출 민감도의 개선 및 역변환 해석에 의한 정량적 비파괴 평가에 큰 도움을 줄 수 있다.

• 한국생산제조학회지
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• 제6권1호
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• pp.27-33
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• 1997

A neural network approach has been developed to determine the depth of a surface breaking crack in a steel plate from ultrasonic backscattering data. The network is trained by the use of feedforward three-layered network together with a back-scattering algorithm for error correction. The signal used for crack insonification is a mode converted 70$^{\circ}$transverse wave. A numerical analysis of back scattered field is carried out based on elastic wave theory, by the use of the boundary element method. The numerical data are calibrated by comparison with experimental data. The numerical analysis provides synthetic data for the training of the network. The training data have been calculated for cracks with specified increments of the crack depth. The performance of the network has been tested on other synthetic data and experimental data which are different from the training data.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.553-560
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• 2001

Recently, ultrasonic testing simulation has becomes very important in the field of nondestructive evaluation due to its unique capability of providing testing signals without real inspection. The ultrasonic testing simulation requires three elementary models including the transducer beam radiation model, the flaw scattering model, and the reception model. In the present work, we briefly describe an approach to develop the ultrasonic testing model together with its elementary models with the multi-gaussian beam model. Based on this approach, we developed ultrasonic testing simulation program with MATLAB. The performance of the developed program is demonstrated by the predicting of ultrasonic signals from two types of flaws, circulars crack and spheres.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권3호
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• pp.621-625
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• 2020

Cast austenitic stainless steel (CASS) is used for fabricating different components of the primary reactor coolant system of pressurized water reactors. However, the thermal embrittlement of CASS resulting from long-term operation causes structural safety problems. Ultrasonic testing for flaw detection has been used to assess the thermal embrittlement of CASS; however, the high scattering and attenuation of the ultrasonic wave propagating through CASS make it difficult to accurately quantify the flaw size. In this paper, we present a different approach for evaluating the thermal embrittlement of CASS by assessing changes in the material properties of CASS using a nonlinear ultrasonic technique, which is a potential nondestructive method. For the evaluation, we prepared CF8M specimens that were thermally aged under four different heating conditions. Nonlinear ultrasonic measurements were performed using a contact piezoelectric method to obtain the relative ultrasonic nonlinearity parameter, and a mini-sized tensile test was performed to investigate the correlation of the parameter with material properties. Experimental results showed that the ultrasonic nonlinearity parameter had a correlation with tensile properties such as the tensile strength and elongation. Consequently, we could confirm the applicability of the nonlinear ultrasonic technique to the evaluation of the thermal embrittlement of CASS.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권4호
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• pp.354-361
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• 2004

SH파의 균열 산란장 해석을 위하여 먼저 균열개구변위(COD)를 미지수로 하는 경계적분방정식(BIE)을 수립하였다. 폭 2a의 고립된 2차원 균열(slit)에 임의의 각도로 입사하는 시간조화 평면파에 대하여 COD를 주파수 ka의 함수로 구하였으며, 다른 연구 결과와 잘 일치함을 확인하였다. 초음파 비파괴평가에서 중요한 변수로 취급되는 원거리 산란음장을 두 가지 방법으로 구하였다. 펄스-에코 모드에서 Kirchhoff 근사법과 BIE-COD에 기초한 엄밀해의 결과를 입사각도와 주파수의 함수로 계산하고 서로 비교하였다. SH파가 균열면에 수직으로 입사/반사한 경우 산란음장은 최대가 되고, 두 방법은 정확히 일치하였다. 수직입사에서 멀어질수록 산란진폭은 모두 급격히 감소하며, Kirchhoff 근사법은 엄밀해와 차이를 보였다. 시간 영역의 원거리 산란진폭 거동을 구하기 위하여 대역폭을 갖는 중심주파수 10MHz를 곱하고, 퓨리에 역변환으로 시간영역 신호를 계산하였다. 경사 입사시에 시간영역의 진폭은 좌우 균열 선단에 의해 분리되며, 두 신호 사이의 시간 간격은 균열의 크기와 관련된다 엄밀해와 비교할 때 Kirchhoff 근사법은 정확한 시간 간격을 제공하나, 동일한 크기의 균열 선단 신호를 제공하는 부정확함이 있다.

• 전기학회논문지
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• 제64권5호
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• pp.824-829
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• 2015

The rotary type testing machine undergoes mechanical stress as an external force is applied. In case of the rotary type testing machine, even a tiny flaw results in a fatal demage because the size of the machine is huge. Therefore, when designing the rotary type testing machine, it is necessary to secure a safety factor with the mechanical stress analysis in order to prevent the machine from being destroyed due to scattering or transformation of rotating field. This thesis proposes a LSM rotary type tesitng machine which rotates at the speed of up to 600km/h. And the mechanical stress is considered in order that the safety factor remains above 1.5 at the maximum speed. In addition, because normal force as well as thrust occurs in the machine, the normal force exerted was considered through the strength analysis. Finally, a design plan which enables to weaken the normal force affecting the rotary type testing machine is introduced and its validity is proved by the results of FEM analysis.