• Journal of Mechanical Science and Technology
• /
• 제16권12호
• /
• pp.1652-1663
• /
• 2002

It is desirable to perform nondestructive evaluation to assess material properties and part homogeneity because manufacturing of carbon/carbon (C/C) composites requires complicated and costly processes. In this work several ultrasonic techniques were applied to carbon/carbon composites for the evaluation of spatial variations in material properties that are attributable to the manufacturing process. In a large carbon/carbon composite manufactured by chemical vapor infiltration (CVI) method, the spatial variation of ultrasonic velocity was measured and found to be consistent with the densification behavior in CVI process in order to increase the density of C/C composites. Ultrasonic velocity and attenuation depend on a density variation of materials. Low frequency through-transmission scans based on both amplitude and time-of-flight of the ultrasonic pulse were used for mapping out the material property inhomogeneity These results were compared with that obtained by dry-coupling ultrasonics. Pulse-echo C-scans was used to image near-surface material property anomalies such as the placement of spacers between disks during CVI. Also, optical micrograph had been examined on the surface of C/C composites using a destructive way.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국복합재료학회 2002년도 춘계학술발표대회 논문집
• /
• pp.199-202
• /
• 2002

Interfacial properties and electrical sensing for fiber fracture in carbon and SiC fibers/epoxy composites were investigated by the electrical resistance measurement and fragmentation test. As fiber-embedded angle increased, interfacial shear strength (IFSS) of two-type fiber composites decreased, and the elapsed time was long to the infinity in electrical resistivity. The initial slope of electrical resistivity increased rapidly to the infinity at higher angle, whereas electrical resistivity increased gradually at small angle. Furthermore, both fiber composites with small embedded angle showed a fully-developed stress whitening pattern, whereas both composites with higher embedded angle exhibited a less developed stress whitening pattern. As embedded angle decreased, the gap between the fragments increased and the debonded length was wider for both fiber composites. Electro-micromechanical technique can be a feasible nondestructive evaluation to measure interfacial sensing properties depending on the fiber-embedded angle in conductive fiber reinforced composites.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제26권6호
• /
• pp.336-340
• /
• 2010

Ultrasound thermography detects defects by radiating 20 ~ 30 kHz ultrasound waves to the samples and capturing the heat generated from the defects with the use of an infrared thermographic camera. This technology is being spotlighted as a next-generation NDE for the automobile and aerospace industries because it can test large areas and can detect defects such as cracks and exfoliations in real time. The heating mechanism of the ultrasound vibration has not been accurately determined, but the thermomechanical coupling effect and the surface or internal friction are estimated to be the main causes. When this heat is captured by an infrared thermographic camera, the defects inside or on the surface of objects can be quickly detected. Although this technology can construct a testing device relatively simply and can detect defects within a short time, there are no reliable data about the factors related to its detection ability. In this study, the ultrasound thermography technique was used to manufacture gasoline and diesel engine piston specimens, and nondestructive reliability tests to verify the applicability and validity of the ultrasound thermography technique.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제32권2호
• /
• pp.185-191
• /
• 2012

일반적으로 위상배열 초음파검사 기법을 이용한 배관 용접부검사에서는 높은 검사 각도를 효과적으로 발생하기 위하여 ��지를 사용하게 된다. 그러나 용접부 또는 접근이 제한된 부위에 대한 검사는 위상 배열 초음파 탐촉자에 ��지를 부착하게 되면 ��지의 전단 길이로 인하여 검사체적을 포함하지 못하는 등의 문제점이 발생하게 된다. 따라서 ��지를 사용하지 않고 높은 검사 각도를 발생할 수 있는 횡파 위상배열 초음파 탐촉자를 적용해야 할 필요성이 있다. 본 연구에서는 굴절각도가 높은 횡파를 발생할 수 있는 위상배열 초음파 탐촉자를 설계하고 제작하여 다양한 깊이의 EDM 노치가 가공된 시험편에서 결함이 정확하게 검출되고 평가될 수 있는 지를 확인하였다. 결과적으로 본 연구에서 설계된 횡파 위상배열 초음파 탐촉자는 다양한 깊이의 결함을 검출하고 신뢰성 있는 정밀도를 나타내었으므로 향후 접근제한이 예상되는 발전설비 구조물의 검사에 적용된다면 효과적인 검사 결과를 보여줄 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제39권3호
• /
• pp.179-184
• /
• 2015

이 연구의 목적은 건전성 평가 기법을 통해 해양 구조물 중 생산 라이저의 건전성 및 안전성을 확보할 수 있도록 하는 것이다. 생산 라이저의 건전성 평가 기법을 선정하기 위해서 레벨 I, II의 비파괴 손상평가(NDE) 기법을 분류 및 검토하였다. 그리고 수치해석을 통해 검토한 기법의 손상 탐지 성능 및 적용성을 확인하였다. 그 결과 모달 변형 에너지를 이용한 손상탐지 기법이 다른 기법들에 비해 가장 손상에 대해 민감한 결과를 나타냈다. 실제 구조물에서 모니터링 시스템을 적용하는 경우 환경적, 경제적 요인들에 의해 센서 개수는 제한적이다. 센서 수의 감소함에 따른 손상탐지 성능에 대한 영향을 일련의 수치해석 과정을 통해 분석하고 그 결과를 논의하였으며, 생산 라이저의 건전성 평가에 대한 최적 센서 개수를 추천하였다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.426-432
• /
• 1999

발전설비를 구성하는 주요 기기중 펌프, 발브, 배관 등의 용접부에 발생할 수 있는 균열 등의 결함을 검출하기 위한 plus-point 와전류검사탐촉자를 설계하여 결함을 검출하고 그 크기를 측정할 수 있는 검사기법을 연구하였다. 차동형 모드로 운전되는 plus-point 와전류탐촉자는 2개의 "I"자형 코일 이 십자형태로 교차되어 있으며, 탐촉자와 시험체 표면사이의 lift-off 변화에 의한 영향이 재래식 표면 탐촉자에 비해서 작게 발생하는 특징이 있다. 결함에 대한 탐촉자 반응을 평가하기 위해서 304 스텐 인레스강 용접부에 인공결함인 균열성 노치를 방전가공하여 시험편을 제작하였으며, 이를 활용하여 plus-point 와전류탐촉자의 결함 검출, 종류 판별 및 크기를 측정 할 수 있는 기법을 연구하였다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제18권5호
• /
• pp.389-397
• /
• 1998

Windows 95 환경하에서 PSI/ISI 데이터의 효율적 관리를 위한 종합지원시스템의 구축과 다원적평가와 분석이 가능하고, 비파괴검사에 의한 원전기기의 건전성 평가시 규제측면에서 기술적인 지원을 할 수 있는 고리 원전 PSI/ISI 데이터 베이스 구축과 프로그램을 개발하였다. 이 프로그램을 활용하면 현재까지 수행된 고리 원전 PSI/ISI의 수행현황과 지금까지 발견된 결함에 대한 조사분석이 가능하며, 향후 국내 PSI/ISI 결과의 자료분석이 가능한 전문가 시스템(expert system) 개발에 한단계 접근하게 되었다. 그리고, PSI/ISI에서 발견된 결함에 대한 조사분석 결과를 근거로 결함의 종류, 형태, 처리방법 등에 대한 자세한 분석을 통하여 국내 원전 PSI/ISI 결과의 확률론적 신뢰도 평가 또는 확률론적 안전성평가를 위한 결함검출확률곡선의 작성과 위험도에 근거한 가동중검사제도의 도입에 필요한 기초 자료를 제공하였다. 더 나아가 지금까지의 자료분석을 바탕으로 보다 경제적이며 신뢰성이 높은 PSI/ISI의 수행으로 원전 압력경계기기의 건전성과 신뢰성 확보 및 수명예측을 위한 기초자료를 제공하였다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제29권2호
• /
• pp.153-161
• /
• 2009

2002년 미국 Davis Besse 원전에서 원자로 압력용기의 상부헤드 관통관 부위의 손상이 발견되고, 2002년 벨기에 Tihange 2호기 및 2003년 일본 쓰루가 원전의 가압기 노즐에서 균열이 발견되어 세계적으로 니켈합금기기의 일차 수응력 부식균열(PWSCC; primary water stress corrosion cracking)이 원자력안전에 상당히 위협적임을 인식하게 되었다. 이에 따라 2005년부터 4년간 계획으로 미국 NRC를 중심으로 니켈합금기기의 검사에 관한 국제공동연구(PINC; program for the inspection of nickel alloy components, 이하 PINC라 함)를 시작하였고 본 논문에는 2005년부터 수행된 PINC 국제공동연구의 수행현황에 대해서 소개한다. PINC 국제공동연구의 목적은 일차 수응력 부식균열의 형상(morphology)을 규명하고, 일차 수응력 부식균열에 대한 비파괴검사기법을 평가하는 것이다. 이 목적을 위하여 한국에서는 한국원자력안전기술원(Korea Institute of Nuclear Safety, KINS, 이하 KINS라 함)을 주축으로 한국원자력연구원, 성균관대, 원자력발전기술원, 한전KPS, (주)엔스코, (주)UMI, (주)세안, 두산중공업(주)이 참가하였고, PINC 수행 결과는 2009년 상반기에 NUREG 보고서로 발간될 예정이다. 이러한 국제공동연구를 수행함으로써 국내 기계재료분야의 결함 형성 및 분석기술이 선진국 수준임을 과시하고, 국내 비파괴검사 기술을 선진국 수준으로 끌어 올릴 수 있었으며, 이번 기회를 통하여 국내 산학연이 서로 협력하여 니켈합금기기의 건전성평가 기술을 한 단계 상승시킬 수 있었다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
• /
• 제14권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2000

This work shows that it is possible to obtain information about more than one parameter from acoustic field information. A variety of ultrasonic Lamb wave modes were utilized to reconstruct thickness and density of an isotropic plate. An image reconstruction of one parameter (thickness of a plate) was carried out for four cases, i.e., the lowest symmetrical and anti symmetrical modes, and the fastest symmetrical and anti symmetrical Lamb waves among multiple modes. For two parameter reconstructions (thickness and density), the image processing was performed using the lowest symmetrical and antisymmetrical modes simultaneously. In this work, a modified version of algebraic reconstruction technique (ART), which is a form of finite-series expansion method, was employed to reconstruct the ultrasonically computed tomographic images. Results from several sample geometries are presented.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
• /
• pp.584-589
• /
• 2007

Polyvinylidene fluoride (PVDF) is a type of electroactive polymer which shows significant shape change when exposed to electric field. PVDF is generally used as a film sensor in non-destructive evaluation (NDE) of materials. In this study, however, its properties relevant to film actuator are considered. Since most of the electromechanical applications that use PVDF and its copolymers as actuators use their piezoelectric properties, only the piezoelectric properties of PVDF are discussed here. These properties depend mainly on the degree of crystallinity of PVDF. Available data from recent research publications are used to simulate the response of a PVDF bimorph beam on the application of electric field, by a commercial finite element analysis package ANSYS. Finally, the factors that affect mechanical behavior of PVDF bimorph beam are discussed.