• 제목/요약/키워드: acoustic emission (AE)

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음향방출법을 이용한 편측노치를 갖는 유리섬유/알루미늄 적층판의 파괴거동 해석 (A Study on Fracture Behaviors of Single-Edge-Notched Glass Fiber/Aluminum Laminates Using Acoustic Emission)

  • 우성충;최낙삼
    • Composites Research
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    • 제18권2호
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    • pp.1-12
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    • 2005
  • 본 연구에서는 음향방출법을 이용하여 편측노치를 갖는 단일 Al판재 및 유리섬유/알루미늄 적층판에 대해 인장하중하의 파괴거동을 살펴보았다 단일 알루미늄의 AE신호는 2가지 형태로 분류될 수 있었다. 유리섬유i알루미늄 적층판의 경우에는, 고진폭의 긴 유지시간의 신호를 대상으로 한 FFT 주파수 해석 결과 이러한 신호들은 거시적인 균열진전 및 층간분리에 해당하는 신호임을 알았다. 또한 도달시간차를 이용한 위치표정은 균열의 개시 및 진전과정의 특징을 보여주었다. 위와 같은 AE해석과 파괴관찰을 토대로, 편측노치를 갖는 섬유/알루미늄 적층판의 파괴특성을 해명하였으며 이는 섬유층 배향 및 섬유/알루미늄층 구성비에 의존하여 변화하였다.

음향방출법을 이용한 해양구조물의 온라인 감시에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the On-line Monitoring of Offshore Structures Using Acoustic Emission Technology)

  • 원순호;조경식
    • 한국해양공학회지
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    • 제13권3B호
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    • pp.73-82
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    • 1999
  • In this research, an experimental study is presented to check the possibilities of offshore structures monitoring using AE techniques. The underwater transducer and preamplifier are fabricated. And, it is proved that this unit can be used for the detection of AE in offshore structures. Wave propagation studies have shown that supplementary attenuations due to seawater are significantly reducing the detection range of the sensors. It excludes the possibility of offshore structures monitoring with a small number of sensors. We conclude that AE waves would be correctly detected for a path of about 3m. Tubular joints have been tested in air and underwater using simulated elastic wave. Ability of AE techniques to detect and locate cracks early in their evolution has been demonstrated. Several parameters of AE generation have been set in evidence. It has also been shown that crack development goes with an increase of AE parameter. Conclusively, it is shown that AE techniques can provide practical alternatives to present methods being used for inspection of deep-water offshore structures undergoing structural degradation due to fatigue crack growth.

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오스템퍼링 처리한 구상흑연주철의 AE신호에 의한 절삭공구 손상의 검출에 관한 연구 (Detection of the Cutting Tool's Damage by AE Signals for Austempered Ductile Iron)

  • Jun, T.O.;Park, H.S.;Ye, G.H.
    • 한국정밀공학회지
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    • 제13권11호
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    • pp.25-31
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    • 1996
  • In this paper, three different types of commercial tools -P20, NC123K and ceramic- have been used to cut austempered ductile iron(ADI). In the austempered condition the materials are hard, strong and difficult to machine. Thus, we selected a optimum tool material among three different types of used tools in machining of austempered ductile iron. It was used acoustic emission (AE) to know cutting characteristic for selected tool and investigate characteristic of AE signal according to cutting condition and relationship between AE signal and flank wear land of the ceramic tool. The obtained results are as follows ; (1) The ceramic tool among three different types of tools is the best in machining austempered ductile iron. (2) In case of ceramic tool, the amplitude level of AE signal(AErms) is mainly affected by cutting condition and it is proportional to cutting speed. (3)There have been the relationship of direct proportion between the amplitude level of AE signal and flank wear land of the tool. (4) It was observed that the value of AErms was only affected by cutting speed. Therefore it is possible to in-process detec- tion of ceraic tool's wear in case the initial value of AErms at each cutting speed decided.

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음향방출법에 의한 SM45C 고주파 열처리 강의 기계적 특성 평가 (The Estimation of Mechanical Properties of the High Frequency Induction Hardening SM45C Steel by Acoustic Emission)

  • 이장규;김봉각
    • 대한안전경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한안전경영과학회 2009년도 추계학술대회
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    • pp.471-481
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    • 2009
  • This study is deal with the high frequency induction hardening (HF at $850^{\circ}C$, 120kHz & 50kW condition) SM45C steel. (1) The HF specimen which was tempered at $150^{\circ}C$, did not appear any tempering effect. A brittle fracture occurred at rounded area of the tensile specimen. AE amplitude distribution showed between 45~60dB. (2) The HF specimen which was tempered at $300^{\circ}C$, slip and fracture occurred at the hole area of the tensile specimen. As it passes the yield point, the AE energy increased intermittently and AE amplitude distribution showed between 70~85dB. In addition, after the maximum tensile load, it showed high amplitude and energy distribution. The AE amplitude showed between 45~70dB. (3) The HF specimen which was tempered at $450^{\circ}C$, a brittle fracture occurred as if it is torn in the direction of $45^{\circ}$ on parallel area over the both sides of the tensile specimen, which led to several peak to be appeared in AE energy. It was found that the AE amplitude was relatively low and the AE energy was high.

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AE 센서 설치를 위한 커플링 재료의 블리딩 특성 (Bleeding characteristics of coupling materials for installation of acoustic emission (AE) sensor)

  • 이종원;김현우;김민관;오태민
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.635-650
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    • 2017
  • 최근 AE 센서를 이용하여 지하 구조물 및 터널의 손상을 모니터링 하는 기법이 널리 활용되고 있다. 지하구조물 내 삽입되는 AE 센서는 커플링(coupling) 상태에 따라 신호의 신뢰도가 결정된다. 건전도 모니터링의 신뢰도를 확보하기 위해서는 커플링 재료의 특성을 이해하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 블리딩(bleeding)특성을 규명하기 위해 커플링 재료로 포틀랜드 시멘트, 마이크로 시멘트, 그리고 석고를 이용하여 실내실험을 수행하였다. 블리딩 특성에 영향을 미치는 실험 인자를 물-시멘트 배합비율, 재료의 종류, 양생 기간, 그리고 총 주입량으로 결정하였다. 실험결과, 물-시멘트 배합비율과 커플링 주입량이 증가하면 커플링 재료의 블리딩 비율은 증가하는 결과를 보였으며, 포틀랜드 시멘트의 경우 가장 영향이 큰 것으로 분석되었다. 그러나 모든 커플링 재료에서 양생 기간이 블리딩에 미치는 영향은 미미한 것으로 분석되었다. 본 연구에서 규명된 커플링 재료의 블리딩 특성결과는 AE 센서 설치 시 적합한 재료 선정을 위하여 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

미소파괴음을 이용한 절토사면계측 (Rock Slope Monitoring using Acoustic Emission)

  • 장현익;김진광;김찬우;김경석;천대성
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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    • pp.743-748
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    • 2010
  • The stability forecasting of rock slope is more difficult than soil slope because catching the sign of failure in monitoring is not easy and deformation of the rock is small in failure process. But in the rock slope, there is small deformation like crack propagation in rock itself and it accumulates gradually in failure process. If it is possible to detect the small change in the rock slope, we can know the failure time exactly. Because the individual signal is gathered in the acoustic emission monitoring, it is possible to monitoring the slope if many sound signal is accumulated. Detection test of acoustic emission was performed. Uniaxial, two types of bending test, and two plane shear test were done with various cement paste sample. Wave propagation velocity of uniaxial test sample was increased with curing time. Wave Analysis give us the result that there is a AE sign signal before the failure, the AE count is suddenly increased. And frequency level 125kHz before failure is changed to level 200-250kHz after failure. In two plane shear test we can catch the AE signal and can know the failure type from wave shape. Monitoring test site is tunnel slope in Hongcheon but special signal is not collected.

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음향 방출 신호를 이용한 탄소/에폭시 적층판의 Mode I 파괴 인성 및 유한요소해석에 관한 연구 (Study on Mode I Fracture Toughness and FEM analysis of Carbon/Epoxy Laminates Using Acoustic Emission Signal)

  • 조현준;전민혁;노해리;김인걸
    • Composites Research
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    • 제35권2호
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    • pp.61-68
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    • 2022
  • 복합재료는 비강도, 비강성 및 내부식성 등이 우수하여 항공우주산업뿐만 아니라 다양한 산업에서 사용되고 있다. 그러나 복합재료는 충격에 취약하고 이러한 충격은 복합 재료 내부의 균열 형성과 균열 성장으로 이어져 구조 파단의 원인이 된다. 본 논문에서는 음향 방출 신호 및 유한요소해석(Finite element analysis, FEA)을 이용하여 복합재 적층판의 Mode I 파괴 모드의 특성을 분석하였다. DCB 시험은 탄소/에폭시 적층판의 Mode I 파괴 특성을 분석하기 위하여 수행되었고 시편의 파괴에 의해서 발생되는 탄성파를 측정하기 위하여 시편에 음향 방출 센서를 부착하였다. 누적 음향 방출 에너지와 균열 선단 위치의 관계를 이용하여 시편의 파괴 인성(Fracture toughness, GI)을 계산하였다. 계산된 파괴 인성 값을 유한요소모델에 적용하여 해석을 수행하였고 하중-변위 곡선 및 균열 길이-변위 곡선을 통하여 DCB 시험 결과와 비교/분석하였다. 유한요소해석 및 DCB 시험의 결과가 잘 일치함을 보였다.

음향방출 에너지 파라미터를 이용한 고로 철피균열의 조기 결함탐지 기술 (Early Shell Crack Detection Technique Using Acoustic Emission Energy Parameter Blast Furnaces)

  • 김동현;이상범;배동명;양보석
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.45-52
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    • 2016
  • 고로는 제철소에서 철을 만들어 내는 핵심설비 중 하나로 고온고압 환경에서 냉각과 팽창으로 인한 철피의 손상이 노출되어 있어 대형사고에 대한 발생 가능성이 높아 중점관리가 필요하다. 본 연구에서는 음향방출법을 이용한 대형구조물 안전진단 시스템에 대한 평가를 수행하였다. 특히, 철피 크랙의 성장은 큰 에너지를 수반하게 되어, 음향방출 에너지 파라미터의 급격한 증가로 심각한 손상을 예측하였다. 이러한 결과를 바탕으로 고로의 정비시기를 앞당겨 확인한 결과 실제 크랙을 UT와 병행하여 확인하였다. 본 연구에서는 음향방출법을 이용한 대형 구조물인 철피균열의 심각도에 대한 평가기준을 마련하여 구조물 조기 결함진단 시스템의 활용으로 유용할 것으로 기대된다.

Experimental Study and Numerical Modeling of Keyhole Behavior during CO2 Laser Welding

  • Kim, Jong-Do;Oh, Jin-Seok;Kil, Byung-Lea
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제31권3호
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    • pp.282-292
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    • 2007
  • The present paper describes the results of high speed photography, acoustic emission (AE) detection and plasma light emission (LE) measurement during $CO_2$ laser welding of 304 stainless steel in different processing conditions. Video images with high spatial and temporal resolution allowed to observe the melt dynamics and keyhole evolution. The existence of keyhole was confirmed by the slag motion on the weld pool. The characteristic frequencies of flow instability and keyhole fluctuations at different welding speed were measured and compared with the results of Fourier analyses of temporal AE and LE spectra. The experimental results were compared with the newly developed numerical model of keyhole dynamics. The model is based on the assumption that the propagation of front part of keyhole into material is due to the melt ejection driven by laser induced surface evaporation. The calculations predict that a high speed melt flow is induced at the front part of keyhole when the sample travel speed exceeds several 10 mm/s. The numerical analysis also shows the hump formation on the front keyhole wall surface. Experimentally observed melt behavior and transformation of the AE and LE spectra with variation of welding speed are qualitatively in good agreement with the model predictions.

AE에 의한 WA계 비트리파이드 및 레지노이드 결합제 연삭숫돌의 결합도 평가 (Evaluation of Grade of WA-Bitrified and Resinoid Bond Grinding Wheels by Acoustic 1 mission)

  • 정인근;임영호;권동호;최만용
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1995년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.124-130
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    • 1995
  • 연삭작업에 있어서 요구되는 가공능률과 가공정밀도를 얻기 위해서는 적절한 결합도를 갖는 연삭숫돌을 선택하 는 것이 중요한 요건이 된다. 본 연구에서는 결합도를 평가하기 위한 일정한 기준을 설정할 목적으로 AE계측 시스템을 이용하여 대월식결합도시험방법에 따라 연삭숫돌표면의 일부를 파괴시켰을 때 발생되는 AE신호를 검출 하고 연삭숫돌의 파괴량과 AE 신호특성과의 관계 및 AE를 이용한 결합도평가의 가능성을 검토하였다.

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