Electromechanical impedance method as an efficient tool in Structural Health Monitoring (SHM) utilizes the electromechanical impedance of piezoelectric materials which is directly related to the mechanical impedance of the host structure and will be affected by damages. In this paper, electromechanical impedance of piezoelectric patches attached to simply support rectangular plate is determined theoretically and experimentally in order to detect damage. A pairs of piezoelectric wafer active sensor (PWAS) patches are used on top and bottom of an aluminum plate to generate pure bending. The analytical model and experiments are carried out both for undamaged and damaged plates. To validate theoretical models, the electromechanical impedances of PWAS for undamaged and damaged plate using theoretical models are compared with those obtained experimentally. Both theoretical and experimental results demonstrate that by crack generation and intensifying this crack, natural frequency of structure decreases. Finally, in order to evaluate damage severity, damage metrics such as Root Mean Square Deviation (RMSD), Mean Absolute Percentage Deviation (MAPD), and Correlation Coefficient Deviation (CCD) are used based on experimental results. The results show that generation of crack and crack depth increasing can be detectable by CCD.
모노폴 안테나를 직각으로 꺽어 변형시킨 역 L 형 안테나는 수직부와 수평부의 길이 비에 따라 입력임피던스의 변화가 크기 때문에 정합 문제가 발생하게 된다. 본 논문에서는 수직부와 수평부의 길이 비에 따라 임피던스의 변화를 해석하고, 급전부 인접 접지면상에 부분적으로 페라이트 박막을 부가하여 임피던스의 조절이 가능함을 확인할 수 있었다. 페라이트의 재질특성(유전율, 투자율, 도전율)이 주어졌을 때, 호형 페라이트 필름구조(두께, 반경 등)의 변화에 따른 임피던스 변화를 역 L 안테나 모형에 적용함으로써 휴대폰 내장형 안테나 설계 시 최적 정합이 이루어질 수 있도록 FDTD 수치해석 방법을 사용하였다.
본 연구에서는 임피던스(impedance)를 이용하여 저비용으로 구조물의 결함을 탐지할 수 있는 기법을 연구한다. 임피던스 기법은 구조물 건전성 모니터링을 위한 국부적 결함탐지의 대표적인 기법으로써, 압전재료를 구조물의 표면에 부착하여 구조물의 전기-역학적 어드미턴스(electro-mechanical admittance) 신호를 모니터링 함으로써 결함을 추정하는 기법이다. 이 기법을 적용하기 위하여 일반적으로 고가의 임피던스 분석기(impedance analyser)가 사용되는데, 기술의 효과적인 보급을 위해서는 저비용의 기법을 개발할 필요가 있다. 본 연구에서는 임피던스 분석기를 대체하여, 일반적으로 실험실에서 사용되는 함수발생기(function generator)와 디지털 멀티미터(digital multimeter)만을 이용하여 전달 임피던스(transfer impedance)를 측정함으로써 구조물에 발생하는 결함을 탐지할 수 있는 기법을 연구한다. 즉, 건전상태와 손상상태에서 측정되는 전압의 진폭비를 이용한 손상지수를 비교함으로써 결함 유무를 판정할 수 있는 기법을 연구한다. 강재 시편에 대한 전달 임피던스 실험을 수행하였는데, 출력 전압의 진폭비를 이용한 손상지수를 비교함으로써 결함 유무를 합리적으로 판정할 수 있었다. 본 연구는 임피던스 기반 저비용 결함탐지기법을 위한 기초연구로써, 향후 결함의 위치 및 정도를 판정할 수 있는 연구가 보완된다면 구조물 건전성 모니터링에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
The research presented in this paper focuses on a method for the detection of High Impedance Fault(HIF). The method will use the wavelet transform and neural network system. HIF on the multi-grounded three-phase four-wires primary distribution power system cannot be detected effectively by existing over current sensing devices. These paper describes the application of discrete wavelet transform to the various HIF data. These data were measured in actual 22-9kV distribution system. Wavelet transform analysis gives the frequency and time-scale information. The neural network system as a fault detector was trained to discriminate HIF from the normal status by a gradient descent method. The proposed method performed very well by proving the right state when it was applied staged fault data and normal load mimics HIF, such as arc-welder.
The molten carbonate fuel cell has conspicuous feature and high potential in being used as an energy converter of various fuel to electricity and heat. However, the MCFC which use strongly corrosive molten carbonate at 650$^{\circ}C$ have many problem. Systematic investigation on corrosion behavior of Fe/20Cr/Ti alloys has been done in (62+38)mol% (Li+K)CO$_3$ melt at 923K by using steady state polarization and electrochemical impedance spectroscopy method. And, The research and development for the solid oxide fuel cell have been promoted rapidly and extensively in recent years, because of their high efficiency and future potential. Therefore this paper describes the manufacturing method and characteristics of anode electrode for SOFC, by the way, Ni-YSZ materials are used as anode of SOFC widely. So in this experiments, we investigated the optimum content of Ni, by the impedance characteristics, overvoltage. As a result, the performance of Ni-YSZ anode(47vo1%) was bettor excellent than the others.
The molten carbonate fuel cell has conspicuous feature and high potential in being used as an energy converter of various fuel to electricity and heat. However, the MCFC which use strongly corrosive molten carbonate at 650$^{\circ}C$ have many problem. Systematic investigation on corrosion behavior of Fe/20Cr/Ti alloys has been done in (62+38)mol% (Li+K)CO3 melt at 923K by using steady state polarization and electrochemical impedance spectroscopy method. And, The research and development for the solid oxide fuel cell have been promoted rapidly and extensively in recent years, because of their high efficiency and future potential. Therefore this paper describes the manufacturing method and characteristics of anode electrode for SOFC, by the way , Ni-YSZ materials are used as anode of SOFC widely. So in this experiments, we investigated the optimum content of Ni, by the impedance characteristics, overvoltage. As a results, the performance of Ni-YSZ anode(40vo1%) was better excellent than the others.
This paper proposes an enhanced distributed generation (DG) unit with an adaptive virtual impedance control approachin order to address the inaccurate reactive power sharing problems. The proposed method can adaptively regulate the DG unit thanks to the equivalent impedance, andthe effect of the mismatch in feeder impedance is compensatedto share the reactive power accurately.The proposed control strategy can be implemented directly without any requirement of pre-knowledge of the feeder impedances. Simulations are performed to validate the effectiveness of the proposed control approach.
본 논문에서는 복수개의 단자를 가지는 고집적 센서 어레이의 임피던스 분석을 위한 임피던스 관계 행렬을 제안한다. 복수의 단자 전압과 전류간의 선형 관계는 임피던스 관계 행렬로 표현되고 이 행렬을 이용하면 임의의 단자간의 임피던스를 간편하게 구할 수 있다. 또한 2-port 임피던스 네트워크에 대해서도 임피던스 관계 행렬을 정의하여 구할 수 있다. 복잡한 임피던스 네트워크를 여러 개의 2-port 임피던스 네트워크로 분할하고 각각의 부 네트워크는 이 표현 관계에 의해 정의되고 해석할 수 있다. 제안된 방법은 많은 수의 임피던스 요소를 가지는 센서 어레이의 임피던스를 해석하는데 간편하고도 효과적으로 사용될 수 있고 이를 입증하는 예제를 제시한다.
모노폴 안테나를 직각으로 꺾어 변형시킨 역 L 형 안테나는 수직부와 수평부의 길이 비에 따라 입력임피던스의 변화가 크기 때문에 정합 문제가 발생하게 된다. 본 논문에서는 수직부와 수평부의 길이 비에 따라 임피던스의 변화를 해석하고, 급전부 인접 접지면상에 부분적으로 페라이트 박막을 부가하여 임피던스의 조절이 가능함을 확인할 수 있었다. 페라이트의 재질특성(유전율, 투자율, 도전율)이 주어졌을 때, 호형 페라이트 필름구조(두께, 반경 등)의 변화에 따른 임피던스 변화를 역 L 안테나 모형에 적용함으로써 휴대폰 내장형 안테나 설계시 최적 정합이 이루어질 수 있도록 FDTD 수치해석 방법을 사용하였다.
In this paper, we propose a multi-impedance changes localization method of on-voltage underground power cable using the wavelet transform based time-frequency domain reflectometry (WTFDR). To localize the impedance change in on-voltage power cable, the TFDR is the most suitable among reflectometries because the inductive coupler is used to inject the reference signal to the live cable. At this time, the actual on-voltage power cable has multi-impedance changes such as the automatic section switches and the auto load transfer switches. However, when the multi-impedance changes are generated in the close range, the conventional TFDR has the cross term interference problem because of the nonlinear characteristics of the Wigner-Ville distribution. To solve the problem, the wavelet transform (WT) is used because it has the linearity. That is, using WTFDR, the cross term interference is not generated in multi-impedance changes due to the linearity of the WT. To confirm the effectiveness and accuracy of the proposed method, the actual experiments are carried out for the on-voltage underground power cable.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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