• 제목/요약/키워드: thermal cracks

검색결과 446건 처리시간 0.021초

자동차 엔진블럭의 미세크랙 검출을 위한 초음파 서모그래피 기법에 관한 연구 (Ultrasound Thermography Technique for Detecting Micro Defects in Vehicle Engine Block)

  • 김성현;김재열;최승현
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제37권4호
    • /
    • pp.443-446
    • /
    • 2013
  • 적외선 열화상 기술은 넓은 면적을 동시에 검사할 수가 있고, 크랙 또는 박리와 같은 결함을 실시간으로 검출할 수 있으며, 일반적으로 적외선 열화상은 열복사로 피사체에서 방사되는 적외선 영역을 열화상 카메라를 통하여 가시적인 화상을 만들어 주는 기술이며 모든 물체의 분자가 열에 의해 교란되어 발생하는데 분자 운동은 물체의 온도가 올라가면 증가하고 온도가 내려가면서 감소한다. 본 연구에서는 초음파 서모그래피 기술과 기법의 적용과 타당성을 확인하여 엔진블록의 자동차산업 전반에 수요가 많은 대상체로 하였고, 결함 부위에 비파괴 신뢰성평가에 대한 실험을 수행하여 기술하였다.

전자빔 증착법으로 이축배향된 Ni-3%W 기판 위에 높은 증착률로 제조된 $CeO_2$ 완충층에 대한 연구 (A study on $CeO_2$ buffer layer on biaxially textured Ni-3%W substrate deposited by electron beam evaporation with high deposition rate)

  • 김혜진;이종범;김병주;홍석관;이현준;권병국;이희균;홍계원
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
    • /
    • 제13권1호
    • /
    • pp.1-5
    • /
    • 2011
  • [ $CeO_2$ ]has been widely used for single buffer layer of coated conductor because of superior chemical and structural compatibility with $ReBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$(Re=Y, Nd, Sm, Gd, Dy, Ho, etc.). But, the surface of $CeO_2$ layer showed cracks because of the large difference in thermal expansion coefficient between metal substrate and deposited $CeO_2$ layer, when thickness of $CeO_2$ layer exceeds 100 nm on the biaxially textured Ni-3%W substrate. The deposition rate has been limited to be less than 6 $\AA$/sec in order to get a good epitaxy. In this research, we deposited $CeO_2$ single buffer layers on biaxially textured Ni-3%W substrate with 2-step process such as thin nucleation layer(>10 nm) with low deposition rate(3 $\AA$/sec) and thick homo epitaxial layer(>240 nm) with high deposition rate(30 $\AA$/sec). Effect of deposition temperature on degree of texture development was tested. Thick homo epitaxial $CeO_2$ layer with good texture without crack was obtained at $600^{\circ}C$, which has ${\Delta}{\phi}$ value of $6.2^{\circ}$, ${\Delta}{\omega}$ value of $4.3^{\circ}$ and average surface roughness(Ra) of 7.2 nm within $10{\mu}m{\times}10{\mu}m$ area. This result shows the possibility of preparing advanced Ni substrate with simplified architecture of single $CeO_2$ layer for low cost coated conductor.

Study on the Performance of Infrared Thermal Imaging Light Source for Detection of Impact Defects in CFRP Composite Sandwich Panels

  • Park, Hee-Sang;Choi, Man-Yong;Kwon, Koo-Ahn;Park, Jeong-Hak;Choi, Won-Jae;Jung, Hyun-Chul
    • 비파괴검사학회지
    • /
    • 제37권2호
    • /
    • pp.91-98
    • /
    • 2017
  • Recently, composite materials have been mainly used in the main wings, ailerons, and fuselages of aircraft and rotor blades of helicopters. Composite materials used in rapid moving structures are subject to impact by hail, lightning, and bird strike. Such an impact can destroy fiber tissues in the composite materials as well as deform the composite materials, resulting in various problems such as weakened rigidity of the composite structure and penetration of water into tiny cracks. In this study, experiments were conducted using a 2 kW halogen lamp which is most frequently used as a light source, a 2 kW near-infrared lamp, which is used for heating to a high temperature, and a 6 kW xenon flash lamp which emits a large amount of energy for a moment. CFRP composite sandwich panels using Nomex honeycomb core were used as the specimens. Experiments were carried out under impact damages of 1, 4 and 8 J. It was found that the detection of defects was fast when the xenon flash lamp was used. The detection of damaged regions was excellent when the halogen lamp was used. Furthermore, the near-infrared lamp is an effective technology for showing the surface of a test object.

아크용해법으로 제조된 Skutterudite CoSb3의 열전특성 (Thermoelectric Properties of Skutterudite CoSb3 Prepared by Arc Melting)

  • 유신욱;박종범;조경원;장경욱;어순철;이정일;김일호
    • 한국재료학회지
    • /
    • 제15권2호
    • /
    • pp.93-96
    • /
    • 2005
  • The arc melting was employed to prepare undoped $CoSb_3$ compounds and their thermoelectric properties were investigated. Specimen annealed at $400^{\circ}C$ for 24 hrs showed sound microstructure. However, considerable voids and cracks were found after annealing at above $500^{\circ}C$. It seems to be attributed to the phase dissociation and thermal expansion due to phase transitions during annealing and cooling. Single phase $\delta-CoSb_3$ was successfully obtained by annealing at $400^{\circ}C$ for 24 hrs. In the case of increasing annealing temperature, phase decompositions occurred. Undoped $CoSb_3$ showed p-type conduction and intrinsic semiconducting behavior at all temperatures examined. Thermoelectric properties were remarkably improved by annealing and they were closely related to phase transitions.

표면파 기반의 풍력발전기 블레이드 표면상태 실시간 모니터링에 관한 연구 (Defect Monitoring of a Wind Turbine Blade Surface by using Surface Wave Damping)

  • 김경환;양영진;김현범;양형찬;임종환;최경현
    • 청정기술
    • /
    • 제23권1호
    • /
    • pp.90-94
    • /
    • 2017
  • 현재 풍력발전은 우리나라에서 가장 주목 받고 있는 신재생에너지 분야로 많은 연구가 진행 중이다. 풍력발전을 구성하는 요소 중 핵심 요소인 블레이드에 손상이 발생할 경우에 발전 효율에 직접적인 영향을 미치므로 효율적인 유지보수를 위해 초기에 결함을 측정하는 기술이 매우 중요한 상태이다. 그러나 기존의 초음파 비파괴 검사 및 열화상 비파괴 검사는 소요시간이 길고 실시간 모니터링이 어려우므로 초기 결함 측정이 불가능하다. 기존의 문제를 보완하고자 본 논문에서는 표면파를 이용한 블레이드 표면상태 실시간 모니터링에 관한 연구를 수행하였다. 압전센서 기반의 시스템을 구성하여 블레이드 표면샘플에 대해 공정 변수 별 기초 성능 실험을 하였고, 소형 블레이드에 대해 공정변수 별 실험을 통해 블레이드의 크랙, 벗겨짐, 장애물 등을 실시간으로 모니터링이 가능한지 연구 하였다.

발열체가 적용된 터널 라이닝 내부 및 배면의 온도변화 분석 (Analysis of Temperature Change of Tunnel Lining with Heating Element)

  • 진현우;김태식;황영철
    • 한국지반환경공학회 논문집
    • /
    • 제18권1호
    • /
    • pp.5-12
    • /
    • 2017
  • 한랭지역에 건설된 터널 라이닝은 터널주변 지하수의 결빙 등으로 인한 균열, 누수 및 백태 등이 빈번하게 발생하게 된다. 이러한 터널의 동결피해는 동절기 외기온도에 의해 터널내부 라이닝 및 배면의 지반온도의 하강으로 발생하게 되므로 시공 시 단열재를 설치하여 동결로 인한 피해를 저감하거나 기 시공된 터널에서는 단열재를 설치하거나 발열체 등을 설치하여 동결로 인한 피해를 저감할 수 있다. 본 연구에서는 대기온도의 변화에 의한 라이닝 배면의 지반온도 변화와 발열체가 설치되었을 경우 라이닝 및 배면 지반의 온도변화를 분석함으로써 동결피해 저감을 위한 대응방안 시 나타나는 효과를 분석하였다.

Experimental study on deformation of concrete for shotcrete use in high geothermal tunnel environments

  • Cui, Shengai;Liu, Pin;Wang, Xuewei;Cao, Yibin;Ye, Yuezhong
    • Computers and Concrete
    • /
    • 제19권5호
    • /
    • pp.443-449
    • /
    • 2017
  • Taking high geothermal tunnels as background, the deformation of concrete for shotcrete use was studied by simulating hot-humid and hot-dry environments in a laboratory. The research is made up by two parts, one is the influence of two kinds of high geothermal environments on the deformation of shotcrete, and the other is the shrinkage inhibited effect of fiber materials (steel fibers, polypropylene fibers, and the mixture of both) on the concrete in hot-dry environments. The research results show that: (1) in hot and humid environments, wet expansion and thermal expansion happened on concrete, but the deformation is smooth throughout the whole curing age. (2) In hot and dry environments, the concrete suffers from shrinkage. The deformation obeys linear relationship with the natural logarithm of curing age in the first 28 days, and it becomes stable after the $28^{th}$ day. (3) The shrinkage of concrete in a hot and dry environment can be inhibited by adding fiber materials especially steel fibers, and it also obeys linear relationship with the natural logarithm of curing age before it becomes stable. However, compared with no-fiber condition, it takes 14 days, half of 28 days, to make the shrinkage become stable, and the shrinkage ratio of concrete at 180-day age decreases by 63.2% as well. (4) According to submicroscopic and microscopic analysis, there is great bond strength at the interface between steel fiber and concrete. The fiber meshes are formed in concrete by disorderly distributed fibers, which not only can effectively restrain the shrinkage, but also prevent the micro and macro cracks from extending.

기계적 피로결함 시험편 제조 및 결함 크기 평가 (Fabrication of Mechanical fatigue flawed Specimen and Evaluation of Flaw Size)

  • 홍재근;김우성;손영호;박반욱
    • 비파괴검사학회지
    • /
    • 제23권1호
    • /
    • pp.38-44
    • /
    • 2003
  • 원자력발전소의 안전성등급 기기에 적용되는 비파괴검사는 실제 결함을 실현한 시험편을 사용하여 결함탐지능력을 검증하도록 하는 기량검증이 요구되고 있다. 가동중인 원전에서 발생 가능한 균열으로는 기계적 피로균열, 열 피로균열 및 입계부식균열 등이 있으나 본 연구에서는 기계적 피로균열을 대상으로 하였다. 인장 피로하중을 사용하여 기계적 피로결함을 제조하기 위해서 시험편을 설계하였고 원하는 피로결함 파면의 조도를 얻기 위해서 인가하중의 크기 및 사이클 수를 조절하여 피로결함을 발생시켰다. 발생된 결함에 대한 정확한 크기와 위치에 대한 물리적 정보를 얻은 후에 결함이 설계된 크기와 위치에 존재하도록 기밀용접을 실시하였다. 기밀용접 후 잔여 용접 흠은 가스 텅스텐 아크용접 및 플럭스 코어드 아크용접으로 채워졌다. 최종 완성된 피로결함 시험편을 방사선투과검사 및 초음파탐상검사를 통하여 검사한 결과, 설계된 길이와 깊이로 피로결함이 형성되었음을 확인하였다.

화재피해를 입은 콘크리트구조물의 수열온도 추정을 위한 실험적 연구 (An Experimental Study for Supposed Heating Temperature of Deteriorated Concrete Structure by fire Accident)

  • 권영진
    • 한국화재소방학회논문지
    • /
    • 제18권3호
    • /
    • pp.51-56
    • /
    • 2004
  • 철근콘크리트구조물에 화재가 발생하게 되면 콘크리트내의 시멘트 수화물과 골재의 상반된 거동으로 조직이 연화되며 열응력 등으로 균열이 발생하여 부분적 혹은 전체구조시스템에 심각한 영향을 끼칠 수 있는 손상이 발생하여, 철근 콘크리트 구조물의 내구성을 현저히 저하시키게 된다. 콘크리트의 화재피해 상황은 콘크리트에 사용된 혼화재료 및 골재 등 사용재료의 영향을 받게 되며 설계기준 강도에 따라 그 피해 상황 역시 다르게 나타나기 때문에 화재피해를 입은 콘크리트 구조물의 열화 진단은 화재에 의한 열화 메커니즘을 바탕으로 이루어져야 하며, 이를 위해서는 고온에 노출된 콘크리트의 공학적 특성에 관한 기초자료가 반드시 필요하다. 그러므로 본 연구에서는 설계기준 강도 및 사용재료에 따라 콘크리트를 제조 하여 고온환경에 노출시켜 폭열상태, 초음파속도, 압축강도 등을 측정하여 화재로 열화된 콘크리트 구조물의 재사용 여부 및 피해 등급 결정을 위한 정밀 진단과 보수ㆍ보강공법의 선정을 위한 기초 자료로 제시하고자 한다.

Fe-Ni-Co 코바 합금의 고온변형거동에 미치는 합금원소(Mn, Mo, B) 첨가의 영향 (Effect of Alloying Elements(Mn, Mo, B) on the High Temperature Deformation Behavior of Low Thermal Expansion Fe-Ni-Co Alloy)

  • 이기안;윤애천;박중철;남궁정;김문철
    • 소성∙가공
    • /
    • 제17권4호
    • /
    • pp.240-248
    • /
    • 2008
  • The effect of alloying elements(Mn, S, Mo, B) on the high temperature deformation behavior of Fe-29%Ni-17%Co (Kovar) alloy were investigated. And the effect of high temperature oxidation on the hot ductility was also studied. The hot ductility of Kovar alloy was drastically increased with the addition of Mn and lowering of S content. It has been found that the brittle intergranular fracture at high temperature cracking is closely associated with the FeS sulfide along the grain boundary. When Mn was added, the type of sulfide was changed to MnS from FeS and ductile intergranular fracture and transgranular fracture were promoted. The formation of oxide layer was found to have minimized the hot ductility of the Kovar alloy significantly. Grain boundary micro-cracks in the internal oxide region were noted following deformation due to high temperature, one of which acting as a notch that caused the poor hot workability of the oxidized specimen. The addition of Mo to the Kovar alloy could also retard the decrease in the hot ductility of the oxidized specimen through the prevention of notching due to internal oxidation. Hot ductility was remarkably improved by the addition of Boron. The improvement of hot ductility results from the grain boundary migration mainly due to the dynamic recrystallization at lower temperature range ($900{\sim}1000^{\circ}C$).