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남태형,이태훈,김정석,장경영,최성호 한국물리학회 2010 THE JOURNAL OF THE KOREAN PHYSICAL SOCIETY Vol.57 No.5
The present study describes the acoustic nonlinearity phenomenon of a narrowband lasergenerated surface wave for the characterization of an aluminum alloy subjected to bending fatigue. The surface wave is very attractive for field applications because it does not require both sides of the test materials to access the transducers and has strong acoustic nonlinear effects on the surface. The intrinsic higher-order harmonic components generated by a line-arrayed laser beam have been analyzed theoretically, and a relative acoustic nonlinear parameter has been successfully measured on the surface of a fatigue-damaged aluminum 6061 alloy. The results show that the acoustic nonlinear parameter increased after fatigue damage with respect to dislocation evolution. Consequently, this study suggests that the new acoustic nonlinearity technique of a laser-generated surface wave can be potentially used to characterize surface damage resulting from bending fatigue prior to the formation of fatigue cracks.
협대역 레이저 여기 표면파의 음향버선형성을 이용한 A16061 합금의 굽힘피로손상 평가
남태형(Taehyung Nam),최성호(Sungho Choi),장경영(Kyung-Young Jhang),김정석(Chung Seok Kim),이태훈(Taehun Lee) 한국비파괴검사학회 2010 한국비파괴검사학회지 Vol.30 No.2
본 연구에서는 레이저를 이용한 협대역 표면파의 음향 비선형 계측을 통하여 굽힘피로손상된 알루미늄 합금의 피로열화를 평가하였다. 선배열 레이저를 이용할 경우 발생하는 본질적인 고조파 성분을 이론적으로 분석하고 굽힘피로손상된 알루미늄 6061 합금의 표면으로부터 음향 비선형 파라미터를 성공적으로 측정하였다. 피로사이클의 증가에 따라서 음향 비선형 파라미터는 증가하였고 손상 정도와 매우 밀접한 관계를 보였다. 결과적으로 본 연구에서 다룬 레이저 여기된 표면파의 비선형평가기법은 피로손상된 표면열화 평가에 매우 유용할 것으로 판단된다. Bending fatigue of aluminium alloy was characterized by acoustic nonlinearity of narrow band laser-generated surface wave. The higher harmonic components generated intrinsically by arrayed line laser beam were analyzed theoretically and acoustic nonlinearity was measured successfully on the surface of fatigue damaged aluminium 6061 alloy. The acoustic nonlinearity increased as a function of fatigue cycles and has close relation with damage level. Consequently, the nonlinear acoustic technique of laser-generated surface wave could be potential to characterize surface damages subjected to fatigue.
고체-고체 접촉계면에서 경사입사 초음파의 반사·투과 특성 분석
남태형(Taehyung Nam),김정석(Chungseok Kim),이태훈(Taehun Lee),장경영(Kyung-Young Jhang),김노유(Nohyu Kim) 대한기계학회 2011 大韓機械學會論文集A Vol.35 No.9
고체-고체 접촉계면의 특성을 평가하기 위하여 초음파 수직 입사에 의한 반사·투과법이 주로 이용 되어왔다. 하지만 수직입사방법은 용접부 검사와 같은 현장적용에 한계가 있는 단점이 있다. 이러한 한계를 극복하기 위한 방법으로 초음파 경사입사법이 대안이 될 수 있다. 그러나 경사입사법의 경우, 초음파의 모드변환이 발생하고 수신신호는 접촉면의 수직 계면강성뿐만 아니라 수평 계면강성의 영향을 받으므로 이를 고려한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 경사입사에 따른 접촉계면에서의 초음파 반사와 투과특성에 대한 이론적 모델을 제안하였다. 그리고 경사입사에 대한 초음파 반사율 및 2 차 고조파 측정실험 결과 이론적 예측과 잘 일치함을 확인하였다. 결과적으로 경사입사법은 접촉계면 특성평가를 위한 효과적인 기법이라 할 수 있다. In order to evaluate the characteristics of solid-solid contact interfaces, reflection or transmission techniques involving normal-incidence longitudinal waves are generally used. However, these normal-incidence techniques are of limited use in field applications such as in the inspection of welded parts. The oblique-incidence ultrasonic technique may be an alternative for overcoming these problems. However, in this technique, the mode conversion at the contact interfaces should be taken into account along with the normal and tangential interface stiffness. In this study, we have suggested a theoretical model for obliqueincidence ultrasonic waves at the contact interfaces and analyzed their reflection and transmission characteristics. Experimental results showed that the measured reflection coefficient and second harmonic wave agreed well with the suggested theoretical model. Consequently, the oblique-incidence technique can be a promising method for evaluating the characteristics of the contact interfaces.
이기용,남태형 한국에너지학회 2000 에너지공학 Vol.9 No.4
본 논문은 1차와 2차 연료 라인을 설치한 실제 연소로에 형성된 프로판 난류화염으로부터 방출되는 NO의 생성변화를 연구하였다. 1차 연료는 버너의 노즐로 일정하게 공급되고, 추가적으로 2차 연료는 맥동되거나 또는 일정한 양이 첨가되었다. 2차 연료를 공급 튜브의 위치를 주 연료 튜브의 중심 또는 보염기 주위에 설치하였다. 연소로의 출구에서 화학종 $O_2$,CO, $CO_2$, NO와 HC(미연 탄화수소)의 평균 농도를 측정하였다. 당량비가 증가함에 따라, 후자의 방식에서의 NO 농도의 분포는 전자의 방식에서 보다 더 천천히 증가하였다. 당량비가 0.5에서 0.54 범위에서는 전자의 방식보다 후자의 방식이 NO 생성을 dir 35%까지 감소시켰다. 2차 연료의 맥동에 대한 NO에서도 변화의 영향은 2가지 방식에서 모두 나타나지 않았다.