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선상원(Sang-Won Seon),이원(Won Yi),박희동(Hee-Dong Park),황영탁(Yeong-Tak Hwang) 한국비파괴검사학회 2013 한국비파괴검사학회지 Vol.33 No.2
초음파 감쇠를 이용하여 티타늄 용접부에 대해 기계적 특성, 파단면 및 초음파특성을 연구하였다. 준비된 티타늄 시험편은 아르곤 가스를 이용하여 제작하였다. 티타늄 용접 시험편이 파단 되었을 때 변화하는 초음파 신호변화를 확인하기 위해서 인장시험을 실시하였다. 주사전자현미경을 이용하여 파단면을 관찰하고, 4 ㎒ 수직 탐촉자를 이용하여 초음파 시계열 신호를 획득하였다. 티타늄 판재에서 용접부는 모재부와 열영향부에 비하여 기계적 특성이 떨어지며 파단면분석을 통해 용접부의 입자크기가 모재부보다 큼을 확인할 수 있었다. RMS 신호 처리한 초음파 포락선의 면적과 인장강도의 상관관계를 나타내었다. 따라서 초음파를 이용하여 티타늄 용접부의 건전성 평가 방법이 유용함을 알 수 있었다. This paper studies on mechanical properties, fractures, and ultrasonic characteristics of Pure Titanium welds using ultrasonic attenuation. Ti specimen was made by using AR purge gas. When the titanium weld specimen is fractured, Tensile tests were conducted in order to observe the ultrasonic signal changes. A scanning electron microscope(SEM) was used to observe changes in failure surface and an ultrasonic normal probe with the central frequency of 4 ㎒ was used to obtain ultrasonic signals. As a result, the value of the mechanical properties in the weld zone was lower than that in the base zone and heat affected zone(HAZ) from Ti. Also the grain size in the weld zone was bigger than that in the weld zone and HAZ from Ti. Ultrasonic signals using a RMS method presents correlation between envelope area and the tensile strength. Consequently, the ultrasonic method could be potential tool for integrity evaluation of the Ti weld zone.
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반응표면분석법을 이용한 제진기의 목메임 방지 개선 및 레이크 최적화
선상원(Sang-Won Seon),이원(Won Yi),홍석범(Seok-Beom Hong) 한국산학기술학회 2020 한국산학기술학회논문지 Vol.21 No.3
제진기는 배수펌프장, 하수처리장, 발전소 등 유입 수로 전단에 설치되어 부유 협잡물의 유입을 차단하는 장치이다. 제진기의 스크린 사이의 협잡물이 끼는 목메임 현상과 노끈류가 제거되지 못하여 물의 유입로의 감소 또는 제진기 파손을 유발하는 문제점이 발생하고 있다. 본 논문에서는 목메임과 노끈류 끼임으로 인한 파손이 주로 발생하는 에이프런을 제거하고 스크린을 확장하여 대체하였다. 그리고 스크린 사이 공간에 내측 레이크를 추가하여 목메임과 노끈류를 제거하도록 개선하는 확장형 레이크를 사용하는 방식으로 설계하였다. 기존의 제진기 레이크의 허용응력을 만족하는 내측 레이크를 설계하기 위하여 레이크 수직 길이와 보강단면의 두께 값을 변수로 하여 실험계획법에 따라 실험점을 결정하고, 구조해석 툴인 ANSYS static structural module과 통계분석 툴인 R software를 이용하여 반응표면분석법에 따른 형상 최적화를 진행하였다. 결정된 최적 설계점 레이크 길이 210.2mm와 보강단면 두께 2mm에서 반응표면분석법 결과와 구조해석의 결과의 상대 오차는 1.63% 이다. 파일럿 제진기를 실제 크기로 제작하여 실증 실험을 수행하였으며 97%이상 목메임과 노끈류를 제거가 가능함을 확인하였다. A trash screen is installed in front of the inflow channel of a drainage pumping station, sewage treatment plant, and a power plant to block floating contaminants. The bottleneck phenomenon, which decreases the water inflow, causes damage to the damper as a result of clogging in between the screen if string type obstacles are not removed. In this paper, the apron was removed, and the screen was expanded, to prevent breakage of the bottleneck phenomenon and string type obstacles. This was designed using an extended rake by adding an inner rake in between the screen interspace to remove the bottleneck phenomenon and string type obstacles. To design the inner rake that satisfies the allowable stresses of the existing damper rake, the experiment points were determined according to the experimental design method using the inner rake vertical length and the thickness of the reinforced section as parameters. The use of the ANSYS static structural module and statistical analysis tool R software gives the optimized shape according to the response surface method. The relative error between the response surface analysis results and the simulation results was 1.63% of the determined optimal design-point rake length of 210.2 mm and the reinforcement section thickness of 2 mm. Through empirical experiments, a test rake was constructed to the actual size, and approximately 97% of the bottleneck phenomenon and string type obstacles could be removed.
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