• Smart Structures and Systems
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• 제9권4호
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• pp.335-353
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• 2012

This study suggests a simple two-step method for structural vibration-based health monitoring for beam-like structures which only utilizes mode shape curvature and few natural frequencies of the structures in order to detect and localize cracks. The method is firstly based on the application of wavelet transform to detect crack locations from mode shape curvature. Then particle swarm optimization is applied to evaluate crack depth. As the Rayleigh quotient is introduced to estimate natural frequencies of cracked beams, the relationship of natural frequencies and crack depths can be easily obtained with only a simple formula. The method is demonstrated and validated numerically, using the numerical examples (cantilever beam and simply supported shaft) in the literature, and experimentally for a cantilever beam. Our results show that mode shape curvature and few estimated natural frequencies can be used to detect crack locations and depths precisely even under a certain level of noise. The method can be extended for health monitoring of other more complicated structures.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권2호
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• pp.666-676
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• 2021

This paper presents numerical estimation of burst pressures of axial cracked U-bend tubes, considering the U-bending process analysis. The validity of the FE simulations is confirmed by comparing with published experimental data. From parametric analyses, it is shown that existing EPRI burst pressure estimation equations for straight tubes can be conservatively used to estimate burst pressures of the U-bend tubes. This is due to the increase in yield strength during the U-bending process. The degree of conservatism would decrease with increasing the bend radius and with increasing the crack depth.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1998년도 봄 학술발표회논문집(II)
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• pp.707-711
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• 1998

Ultrasonic test usually was used for defect detection, crack depth measurements and strength estimation of hardened concrete. The essence of the pulse velocity method is that the transition time of an ultrasonic longitudinal pulse is measured in concrete. Ultrasonic velocity was propagated to the age of concrete, made a radical change at that time when concrete was setted. This study which monitored the change in a concrete by ultrasonic test was performed to estimate initial setting and final setting.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2004년도 학술대회지
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• pp.53-59
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• 2004

Rough surfaces are taking into account to estimate the contact fatigue life. A computational methodology and the theoretical basis in this case is presented in this paper. Displacement solution technique by Cho and Love is applied to calculate the stress history beneath the surface subjected to loading. Mesoscopic multiaxial fatigue criterion is then applied to predict fatigue life. This fatigue criterion yields satisfactory results for non-proportional loading and can satisfactorily describe the physical mechanisms of crack initiation as well. As a result of analysis the relation between the life and the roughness as well as the most probable depth of the crack nucleation is discussed.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권3호
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• pp.259-266
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• 2004

Detailed two-dimensional and three-dimensional finite element (FE) analyses of double-edge cracked tension (DE(T)) specimens are carried out to investigate the effect of the relative crack length and the thickness on experimental J testing schemes. Finite element analyses involve systematic variations of relevant parameters, such as the relative crack depth and plate width-to-thickness ratio. Furthermore, the strain hardening index of material is systematically varied, including perfectly plastic (non-hardening) cases. Based on FE results, a robust experimental J estimation scheme is proposed.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.120-125
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• 2004

Fatigue life of welded joints are governed by the propagation of multiple collinear surface cracks distributed randomly along weld bead. These cracks propagate in mutual interaction and coalescence of them. To estimate the fatigue life, the influences of above two mechanisms on the fatigue life should be taken into account. These two mechanisms appear through the stress intensity factors disturbed mutually. However, it is difficult to calculate the stress intensity factors of multiple surface cracks located in vicinity of weld toe. The stress intensity factors are calculated normally by using the Mk-factors, but such Mk-factors are very rare in literature. In this study, the Mk-factors were obtained from a parametric study on crack length and depth, in which a finite element method is used. A fatigue test for a cruciform welded joint was conducted. The fatigue life of the tested specimen was estimated through present method with the informations obtained from the test, e.g. the number, size and locations of the cracks. The estimated and measured fatigue life showed a good agreement.

• 한국정밀공학회지
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• 제20권2호
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• pp.66-75
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• 2003

This paper describes about the estimation method of die lift by wear and plastic deformation in hot forging process. The thermal load and the thermal softening are happened by the high temperature in hot forging process. Tool lift decreases considerably due to the softening of the surface layer of a tool caused by high thermal load and long contact time between tool and billet. Also, tool life is to a large extent limited by wear, heat crack and plastic deformation in hot forging process. Above all, the main factors which affects die accuracy and tool lift are wear and the plastic deformation of a die. The new developed technique for predicting tool life applied to estimate the production quantity for a spindle component and these techniques assist to improve the tool life in hot forging process.

• 한국도로학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.101-108
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• 2004

노후콘크리트 포장 수명을 연장하기 위한 방안으로 아스팔트 덧씌우기가 일반적이나 반사균열을 억제하기 어렵다는 단점이 있다. 반사균열을 억제하기 위하여 줄눈부 보수, 응력 완화층 설치가 적용되는 경우가 있으나 반사균열의 진전 속도를 늦추는 제한적인 성공을 보여 왔다. 콘크리트포장 슬래브를 원위치에서 파쇄하여 기층재료로 활용하고 그 위에 덧씌우기 포장을 건설하는 러블라이제이션 공법은 기존 덧씌우기 보강 공법을 갖고 있는 반사균열 문제를 완벽하게 해결할 수 있는 장점을 가지고 있다. 러벌라이제이션 공법을 적용할 경우 파쇄된 노후 콘크리트 포장층 상부층은 40mm-70mm로 파쇄되나 하부층은 100mm이상 되는 경우가 일반적이다. 국내 고속도로와 같이 상대적으로 두꺼운 콘크리트 포장 슬래브를 사용하는 경우 전체 포장 두께를 파쇄하기에 어려움이 있다. 따라서 파쇄된 노후 콘크리트 포장층이 반사균열을 유발시키지 않는 도로기층으로써의 역활을 확보하기 위한 적정 파쇄 깊이를 파악하기 위하여 본 연구에서는 미국 DOT에서 제안한 일반적인 파쇄규격(40mm-70mm)을 기준으로 파쇄 깊이를 0cm, 10cm, 20cm,로 변화시켜가며 반사균열 실내 모사 실험을 수행하여 반사균열 저항 특성을 분석하고 적정파쇄 깊이를 검토하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권2호
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• pp.152-162
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• 2001

비파괴 평가 기술들 중의 하나인 레이저 초음파 응용 기술은 각종 구조물에 존재하는 표면결함에 의한 신호를 통해 건전성을 평가하는 기법이다. 따라서 결함의 신뢰성 높은 정량적 평가를 위해서는 결함으로부터의 레이저 초음파 신호특성에 대한 기본적 이해가 필수적이며 따라서 이를 위한 신호해석 연구가 요구된다. 본 연구에서는 레이저유도 초음파에 의한 one-sided 기법을 이용하여 표면균열을 평가하고자 하였다. 하지만 레이저를 이용한 평가방법들은 수신된 신호의 해석이 까다로우며 또한 상당한 전문적인 지식이 요구된다. 웨이블렛 변환(wavelet transform, WT) 기법은 신호처리 분야에서 하나의 새로운 방법으로서 다양한 분야에 적용되고 있으며 특히 한 시점에 대한 주파수 분해가 가능한 신호처리 방법으로서 시간-주파수 분석에 아주 유용하게 이용되고 있다. 본 연구에서는 이러한 레이저 유도 초음파를 이용하여 재료의 표면 결함신호들에 대한 웨이블렛 변환기법을 적용하여 보다 정량적인 결함 크기를 예측하고 그 타당성을 평가하고자 하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.233-238
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• 2006

본 연구에서는 염해환경에 노출되어 있는 철근콘크리트 구조물의 수명예측에 있어서 철근덮개 파괴시간 예측을 위하여, 유한요소해석을 통한 방법을 제시하였다. 또한 본 연구에서는 인공세공용액중의 철근 부식속도로부터 콘크리트 중의 철근 부식속도를 유도하는 방법을 제시하였으며, 철근 부식의 분포에 따른 철근덮개의 파괴시간을 비교하여, 철근덮개 파괴시간을 합리적으로 예측하기 위한 방법을 제시하였다. 국부부식을 고려한 경우 균일한 부식을 가정한 경우보다 최대 약 40%정도 철근덮개 파괴시간이 짧아짐을 알 수 있다. 따라서, 철근덮개의 파괴시간 예측을 위한 유한요소해석에 있어서 국부부식을 고려하는 것이 합리적인 결과를 제시할 수 있을 것으로 사료된다.