http://chineseinput.net/에서 pinyin(병음)방식으로 중국어를 변환할 수 있습니다.
변환된 중국어를 복사하여 사용하시면 됩니다.
자기센서를 이용한 비파괴 결함탐상 및 인공지능을 이용한 결함 평가
박덕근,김재민,서호건,이진이 한국자기학회 2021 한국자기학회 학술연구발표회 논문개요집 Vol.31 No.1
관의 손상을 탐지하기 위하여 펄스 와전류와 자기장 시각화 하는 자기카메라를 통해 배관 결함을 비파괴적으로 평가하는 기술을 소개한다. 소형 배관의 내부에 홀센서 어레이를 이용한 자속밀도 측정을 통해 배관결함을 검출하였으며, 통계적 처리로 제거하기 어려운 노이즈 및 실험 상의 오차를 딥러닝 및 인공지능 기술을 도입하여 결함 검출 능력을 향상시켰다. 자속밀도분포 분석을 통한 비파괴 분석을 위해서는 배관 용접부의 기계적 특성값이 정적/시변 자속밀도 분포에 미치는 영향을 해석하는 것이 필요하다. 특히, 배관 용접부의 기계적 특성값에 따라 변화하는 전자기적 특성값에 대한 분석과 실험을 실시하고, 전자기적 특성값에 따라 변화하는 정적 자속밀도 분포와 시변 자속밀도분포의 실험적 연구를 수행하였다. 이를 통해 용접부의 시험편 두께 변화, 균열, 자속밀도 분포와 시변 자속밀도 분포에 미치는 영향을 해석할 수 있다. 이 분석 결과를 토대로 균열, 결함 진전, 응력집중, 열화 등의 결함에서 발생하는 지표와 두께변화, 표면조도, 형상 등에서 발생하는 비결함 노이즈 신호를 구별하고, 이 둘을 정확히 평가하기 위한 전자계 인가방법을 해석하였다. 이 해석결과를 토대로 시편에 인가하는 전류밀도 및 자속밀도의 크기와 주파수에 의한 결함-비결함 신호의 해상력을 파악하고자 하였다. 자기장 시각화 및 딥러닝을 통한 분석을 통해 결함의 분류 및 결함 형상의 시각화가 가능함을 확인하였다. 펄스 와전류를 이용한 비파괴 시험은 도체에 전류를 가할 때 발생하는 와전류의 변화량을 이용해 시험 대상을 분석하는 방법이다. 펄스 와전류 비파괴 검사는 배관의 외부 단열을 제거하지 않고 내부 결함을 검사할 수 있지만 비접촉식 비파괴 검사이므로 정확도 향상을 위해 많은 연구가 필요하다. 펄스 와전류 비파괴 검사방법을 검증하기 위해 내부 계단 모양의 두께에 차이가 있도록 파이프 모양의 시험편을 측정하였다. 시험편소재의 합금 제조 공정의 특성상 소재의 불균일로 인한 측정 오차로 동일한 두께에서도 측정 값에 오차가 발생한 탓에 기존의 잘 알려진 통계적 신호 처리 방법으로는 실험 결과를 구별하기 어려웠고 분석하기도 어려웠다. 펄스 와전류 비파괴 시험을 개선하기 위해서는 측정 결과의 변화 인자 중 시험편의 두께 차이로 인한 변화량 추출 방법이 필요하다. SVM을 통해 두께에 따른 측정 값의 변화량을 구별할 수 있었으나, 측정 값 편차가 작은 시편의 얇은 부분에서는 정확도가 떨어졌다. CNN을 이용한 딥 러닝 알고리즘은 SVM으로 변화량을 구별하기 어려운 구간에서도 변화량을 구별할 수 있었다. 자기장 카메라의 경우 측정을 원하는 부위에 접촉식 검사를 시행해야 하며 이면결함탐지는 어려운 대신 탐지 속도가 빠르며 신속한 검사가 가능한 데다 결함의 형상 판별에 강점이 있다. 펄스 와전류를 통한 검사의 경우 속도가 느리며 결함 형상 정보를 얻는 것이 어려우나 탐지면 직접 접촉 없이 검사가 가능하며, 이면 결함이나 보온재나 표면 보호재가 있음에도 결함 탐지가 가능하다는 장점이 있다. 상보적인 두 결함 검사 방식의결합을 통하여 더욱 효율적이고 정확한 결함 탐지 방법이 가능할 것으로 기대된다.
박덕근,이덕현,Park, Duck-Gun,Babu, M.K.,Lee, Duk-Hyun 한국압력기기공학회 2014 한국압력기기공학회 논문집 Vol.10 No.1
Local wall thinning is a point of concern in almost all steel structures such as pipe lines covered with a thermal insulator made up of materials with low thermal conductivity(fiberglass or mineral wool); hence, Non Destructive Technique(NDT) methods that are capable of detecting the wall thinning and defects without removing the insulation are necessary. In this study we developed a Pulsed Eddy Current(PEC) system to detect the wall thinning of Ferro magnetic steel pipes covered with fiber glass thermal insulator and shielded with Aluminum plate. The developed system is capable of detecting the wall thickness change through an insulation of thickness 10cm and 0.4mm aluminum shielding. In order to confirm the thickness change due to wall thinning, two different sensors, a hall sensor and coil sensor were used as a detecting element. In both cases, the results show a very good change corresponding to the thickness change of the test specimen. During these experiments a carbon steel tube of diameter 210mm and a length of 620mm, which is covered with insulator of 95mm thickness was used. To simulate the wall thinning, the thickness of the tube is changed for a specified length such as 2.5mm, 5mm and 8 mm from the inner surface of the tube. A 0.4mm thick Aluminum plate was covered on the Test specimen to simulate the shielding of the insulated pipelines. For both hall sensor and coil detection methods Fast Fourier transform(FFT) was calculated using window approach and the results for the test specimen without Aluminum shielding were summarized which shows a clear identification of thickness change in the test specimen by comparing the magnitude spectra. The PEC system can detect the wall thinning under the 95 mm thickness insulation and 0.4 mm Al shielding, and the output signal showed linear relation with tube wall thickness.
언더텐션 시스템이 적용된 구조물의 비탄성 비선형 거동 해석
박덕근,이재홍,Park, Duk-Kun,Lee, Jae-Hong 한국공간구조학회 2009 한국공간구조학회지 Vol.9 No.2
본 논문은 Total Lagrangian(TL)과 Updated Lagrangian(UL)을 사용하여 구조물 하부에 케이블을 연결하고, 그 케이블에 인장력을 가하여 구조물의 처짐을 제어하는 언더텐션 시스템에 있어서 케이블의 인장력에 따른 구조물의 처짐 거동의 변화와 각 부재력을 비교함으로서 언더텐션 시스템의 효율성을 검증하는데 있다. 일반적인 빔과 거더로 이루어진 구조와는 달리 언더텐션 시스템에서는 상부에서는 하중을 하부 케이블의 인장력을 이용하여 그 하중을 양 단부로 전달하게 된다. 언더텐션 시스템은 스트럿의 개수와 길이, 케이블의 초기 인장력의 크기에 따라서 그 효과가 다르게 나타날 수 있다. 또한 케이블이 설치된 장스팬 구조의 경우, 그 거동에 있어서 비선형성적 거동이 크게 나타나게 된다. 따라서 본 논문에서는 선형과 비선형해석 결과를 비교함으로써 비선형해석의 필요성에 대하여 논의하고자 한다. This study presents geometric nonlinear and material analysis of under-tension structure using Total Lagrangian and Updated Lagrangian method. In the regard, the under-tension system enables the load of upper part to carry to the end of beam by pre-tensional force in cable. The under-tension system on lower part of the structure is applied in order to reduce the deflection and size of member. This study is performed with conforming of the effect by pretension value in the cable and applying loading. Dead and Live loads are supposed to apply nodal on the top member. The member force and deflection of the structure are with MIDAS and ADINA.
프리텐션이 가해진 트러스 구조물의 비탄성 비선형 거동해석
박덕근(Park Duk-Kun),박대하(Park Dae-Ha),이재홍(LEE Jae-Hong) 대한건축학회 2009 대한건축학회 학술발표대회 논문집 - 계획계/구조계 Vol.29 No.1(구조계)
Geometric and material analysis of truss structures with pretension using Updated Lagrangian method is presented, deflection and member force analysis of long span structures for pedestrian bridge on crossroads. Generally, long span structures, the size of structural members should be larger than short span structures. The under-tensioned system on lower part of the structure is applied in order to reduce the deflection and the size of members. In this regard, the under-tensioned system enables the load of upper parts to carry to the end of beam by means of tensional force in cable. This study in performed with conforming the effect by analytical carious parameters (Cable pretension value) in truss structures with pretension. Dead and live loads is supposed to apply on the upper member. The member force and deflection of the structure are between geometric nonlinear and material nonlinear effect
박덕근(Park Duk-Kun),이재홍(Lee Jae-Hong),안남식(Ahn Nam-Shik),이기학(Lee Ki-Hak),권준범(Kwun Joon-Bum) 대한건축학회 2008 대한건축학회 학술발표대회 논문집 - 계획계/구조계 Vol.28 No.1(구조계)
This study presents nonlinear analysis of under-tension structures. In the regard, the under-tensioned system enables the load of upper parts to carry to the end of beam by means of tensional force in cable. The under-tensioned system on lower part of the structures is applied in order to reduce the deflection. Structure with under-tension system redistributes member force by pretension value in the cable. Member force makes effective size of member. In this paper, nonlinear analysis using finite element method is used. This study is performed with conforming of the effect by pretension value in the cable. Dead and live loads are supposed to apply nodal load on the top member. The member force and deflection of the structure are compared with MIDAS.