• 한국정밀공학회지
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• 제13권11호
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• pp.92-99
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• 1996

The contact pressure in jointed plates was measured by means of an improved ultrasonic technique. In order to get calibration curve, the relationship between contact pressure and ratio of boundary and bottom echo of normal beam probes were obtained for the calibration blocks with various surface roughness. The ratio of boundary and bottom echoes were measured for the upper/under plates locally compressed with uniform pressure, and the distribution of contact pressure was obtaines. The measured pressure has a good agreement with results of FEM analysis. Thus the proposed ultrasonic method in this work is very useful to measure the contact pressure.

• 설비공학논문집
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• 제9권4호
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• pp.561-571
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• 1997

In this paper, the fundamental equations are developed for the pulsatile laminar flow generated by changing the oscillatory flow with $0{\leq}f{\leq}48Hz$ into a steady one with $0{\leq}Re{\leq}2500$ in a rigid circular pipe. Analytical solutions for the wave propagation factor k, the axial distributions of cross-sectional mean velocity $u_m$ and pressure p are schematically derived and confirmed experimentally. The axial distributions of centerline velocity and pressure were measured by using Pitot-static tubes and strain gauge type pressure transducers, respectively. The cross-sectional mean velocity was calculated from the centerline velocity by applying the parabolic distribution of the laminar flow and it was confirmed by using the ultrasonic flowmeter. It was found that the axial distributions of cross-sectional mean velocity and pressure agree well with theoretical ones and depend only on the Reynolds number Re and angular velocity $\omega$.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
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• pp.280-285
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• 2000

It is very important to evaluate the surface or subsurface microstructure because of their influences on mechanical properties of materials. Surface SH-wave which is horizontally polarized shear wave traveling along near surface and subsurface layer is an attractive technique for material evaluation. The destructive method is widely used for the estimation of material degradation but it has a great difficulty in preparing specimens from in-service industrial facilities. In this study, nondestructive evaluation for degraded structural materials used at high temperature though surface SH-wave method is discussed. 2.25Cr-1Mo steel specimens which were prepared by the isothermal aging heat treatment at $650^{\circ}$ were evaluated though ultrasonic nondestructive evaluation techniques investigating the change of sound velocity, attenuation coefficient and amplitude spectra. In addition, it has verified experimentally the frequency-dependence of attenuation coefficient though wavelet analysis method.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제10권3호
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• pp.339-345
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• 2022

In this paper, the effect of porosity on the acoustic phase velocity of the 3D printed Kelvin closed-cell structure was investigated using the spectral phase analysis. Since Kelvin cells bring about the large amount of scattering, acoustic pulses in ultrasonic measurements undergoes a distortion of waveforms due to the dispersion effect. In order to take account on the dispersion, mathematical expressions for calculating the phase velocity of longitudinal waves propagating normal to the plane of the Kelvin structure are suggested by introducing a complex wave number based on Fourier transform. 3D Kelvin structure composed of identical unit-cells, a polyhedron of 14 faces with 6 quadrilateral and 8 hexagonal faces, was developed and fabricated by 3D CAD and 3D printer to represent the micro-structure of porous materials such as aluminum foam and cancellous bone. Total nine samples of 3D Kelvin structure with different porosity were made by changing the thickness of polyhedron. Ultrasonic pulse of 1MHz center frequency was applied to the Kelvin structures for the measurement of the phase velocity of ultrasound using the TOF(time-of-flight) and the phase spectral method. From the experimental results, it was found that the acoustic phase velocity decreased linearly with the porosity.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권6호
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• pp.751-756
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• 2010

비선형 초음파는 선형 초음파와 비교하였을 때 재료의 물성 변화에 민감하게 반응한다. 이 연구의 목표는 비선형 요소를 포함하여 열처리 조건과 초음파 비선형성의 상관관계를 알아내는 것이다. 본 연구에서 기존의 방법과는 다른 수정된 초음파속도계산 식이 새롭게 제안되었다. 이것은 열처리된 재질에서 초음파 속도변화가 재료의 비선형성 때문에 발생하는 것을 찾아내었다. 실험을 통하여 수정된 초음파 속도와 1차 조화 및 2차 조화파의 진폭 비율이 서로 동일한 경향을 보이는 것을 알아냈다. 그리고 수정된 초음파속도식을 통해 계산된 상대적인 비선형계수는 기존의 방법을 이용하였을 때보다 더 민감함을 알아냈다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.18-24
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• 2015

콘크리트구조물의 진단에 사용되는 비파괴실험법들은 구조물에 손상을 입히지 않고 구조물의 결함이나 강도를 추정할 수 있다는 장점이 있지만 추정값에 대한 신뢰성이 떨어진다는 문제점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 2가지 배합으로 총 180개의 공시체를 제작하였고, P파와 S파에 의한 초음파속도 측정, 종진동과 변형진동에 의한 충격공진법 총 4가지의 비파괴실험을 실시하였다. 그리고 실제압축강도 측정을 통해 비파괴실험 결과값의 신뢰성을 비교 분석하였다. 각 비파괴실험법의 결과값에 대한 통계적 분석결과 변동계수값이 가장 낮은 실험법은 S파에 의한 초음파속도법으로 가장 안정적인 관측이 가능한 것으로 나타났다. 한편, 실제압축강도와의 관계를 통해 압축강도 4개의 압축강도 추정식을 제안하였으며 S파에 의한 초음파속도법의 결정계수값이 가장 높은 것으로 나타났다. 향후 다양한 배합조건에 따른 비파괴실험 신뢰성에 대한 보완 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 오토저널
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• 제10권3호
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• pp.38-44
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• 1988

It is important to control the axial forces of high tension bolts such as the automobile, construction machine, aircraft, marine engine bolts. However, the direct method to measure the axial forces of bolts practically have not been found out. The ultrasonic techniques is based on the principles that the bolt tensile elongation and ultrasonic velocity changes are proportional to the axial force below the yield point of the materials. From the result of the experiment, the coefficient of acoustoelasticity k could be measured as - 11.18*10$_{-5}$m $m^{2}$k $g_{f}$./.

• 비파괴검사학회지
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• 제18권5호
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• pp.381-388
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• 1998

비파괴검사법으로 잘 알려진 초음파법은 실제 현장적용에서 재료열화 손상을 평가하는데 주로 사용되고 있다. 그런데, 이 방법은 단지 튜브에 발생하는 균열의 크기와 두께 손실을 측정하는데 국한되어 사용되었다. 따라서 본 연구는 침탄열화된 재료의 손상평가에 초음파기술의 적용성을 조사하고, 초음파 특징과 침탄열화도 사이의 상호관계를 규명하는데 있다. 본 시편은 석유화학공장의 열분해관으로 널리 사용되는 재료인 HK-40 (25Cr-20Ni-0.4C) 주조관을 선택하여 침탄처리후 최소화된 시편크기 $40{\times}20{\times}6.3mm$로 제작하였다. 침탄처리는 $1200^{\circ}C$에서 고체침탄법을 적용하였다. 마이크로 비커스 경도시험에서 경도치는 탄화 석출물에 의해 표면에서 크게 증가하였다. 초음파 시험에서 종파속도는 침탄 깊이의 증가에 따라 증가하였으며, 비침탄제와 336 시간 침탄된 시편의 평균속도는 5MHz에서 각각 5,755 m/s, 5,840 m/s 값을 나타내고 있다. 이러한 연구결과를 바탕으로, 초음파 속도변화 특성을 이용한 침탄열화도 평가에 매우 유용한 방법으로 활용할 수 있을 것이다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제28권2호
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• pp.19-24
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• 2000

본 논문에서는 목재시편의 횡단연적과 수분경사가 라디에타파인 심재와 번재의 초음파 전달속도에 미치는 효과를 조사하였다. 각 수분경사 모델시편은 함수율이 다른 다섯 개의 소편을 배합하여 만들었다. 횡단면적이 작아질수록 초음파 전달속도는 심재와 변재 모두 4~8% 감소하였다. 수분경사 모델시편을 투과한 초음파 신호를 분석한 결과, 횡단면적이 클수록 저주파 신호가 고주파 신호보다 분명한 주류률 이루었다. 평균 함수율이 같더라도 수분경사가 다르면 시편의 초음파 전달속도는 다르게 나타났다. 초음파 전달속도와 수분경사 모델시편의 내층 평균 함수율의 분포는 함수율에 따라 세 가지 서로 다른 형태를 나타냄이 밝혀졌다.

• 비파괴검사학회지
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• 제9권2호
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• pp.25-36
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• 1989

This essay is a general review of the application of ultrasonic NDE techniques to the performance assessment and characterization of composite materials. A brief review of ultrasonic input-output characterization of a composite plate by shear waves is presented. A theoretical development of ultrasonic wave propagation in isotropic and anisotropic media excited, respectively, by a circular transducer and an oscillatory point source is summarized. Some experimental results are described in which ultrasonic velocity and attenuation measurements give insight into material degradation of fatigued composite laminates. Ultrasonic determination of the elastic constants of a composite plate and an experimental attempt at ultrasonic testing of an isotropic plate containing a crack are also included. A recent effort for the characterization of viscoelastic materials using the ultrasonic NDE technique is outlined. Finally, the reliability of ultrasonic NDE is briefly touched upon.