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균열의 고조파 발생에 대한 유한요소해석
Finite Element Analysis of Harmonics Generation by Cracks

양승용    (한국기술교육대학교 기계정보공학부   ); 김노유    (한국기술교육대학교 메카트로닉스공학부  );
  • 초록

    균열에 초음파가 입사될 경우, 반사파와 투과파가 발생한다. 균열에 의해 발생한 반사파와 투과파는 구조물 내부의 균열을 검출하기 위한 유용한 정보로 사용된다. 본 논문에서는 유한요소해석을 이용하여, 4가지 균열의 경사각도에 대해 균열주위의 모니터링 포인트에서의 동적변위를 계산하였다. 이를 바탕으로 푸리에 변환을 적용시켜 균열 주위에서 위치에 따라 주파수 특성이 변하는 경향을 조사하였다. 모델은 2차원 평면응력 경우를 고려하였고, 유한요소해석 프로그램은 ABAQUS/Explicit을 사용하였다.


    When ultrasound propagates to a crack, transmitted and reflected waves are generated. These waves have useful information for the detection of the crack lying in a structure. In this paper, using finite element analysis, displacements round a inclined crack were obtained for 4 different inclination angles. Fourier transformation is applied to the results to research the frequency characteristics depending on the various locations around the crack. 2-dimensional plane stress model is considered, and finite element software ABAQUS/Explicit is used.


  • 주제어

    닫힘균열 .   유한요소해석 .   초음파 .   고조파.  

  • 참고문헌 (10)

    1. Kim, J.Y., Baltazar, A., Rokhlin, S.I. (2004) Ultrasonic Assessment of Rough Surface Contact Between Solids from Elastoplastic Loading-Unloading Hysteresis Cycle, Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 52, pp.1911-1934 
    2. Press, W.H. Flannery, B.P., Teukolsky, S.A., Vetterling, W.T. (1988) Numerical Recipes in C, Cambridge University Press, pp.407-424 
    3. Biwa S., Hiraiwa, S., Matsumoto, E. (2007) Stiffness Evaluation of Contacting Surfaces by Bulk and Interface Waves, Ultrasonics, 47, pp.123-129 
    4. Figliola, R.S., Beasley, D.E. (2006) Theory and Design for Mechanical Measurements, John Wiley and Sons, Inc., pp.58-61 
    5. Thomas, R., Drinkwater, B.W., Liaptsis, D. (2006) The Response of Rough Partially Closed Cracks to Ultrasound at Oblique Incidence, ECNDT, pp.Th.3.3.4 
    6. 금속재료공학 대사전 (1997) 집문사, p.677 
    7. Donskoy, D., Sutin, A., Ekimov, A. (2001) Nonlinear Acoustic Interaction on Contact Interfaces and its use for Nodestructive Testing, NDT&E International, 34, pp.231-238 
    8. ABAQUS (2007) Users Manual v. 6.7.1, HKS Inc. 
    9. Kawashima, K., Omoto, R., Ito, T., Fujita, H., Shima, T. (2002) Nonlinear Acoustic Response Through Minute Surface Cracks: FEM Simulation and Experimentation, Ultrasonics, 40, pp.611-615 
    10. Kim, C. S., Park, I.K., Jang, K.Y. (2009) Nonlinear Ultrasonic Characteristic of Thermal Degradation in Ferritic 2.25Cr-1Mo steel, NDT&E International, 42, pp.204-209 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Kim, Noh-Yu ; Yang, Seung-Yong 2012. "Analysis of Harmonic Wave Generation in Nonlinear Oblique Crack Surface" 비파괴검사학회지 = Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing, 32(4): 376~387     

 저자의 다른 논문

  • 양승용 (5)

    1. 2008 "Gurson Model과 Shear Failure Model을 이용한 파쇄튜브의 찢어짐 해석" 한국철도학회 논문집 = Journal of the Korean Society for Railway 11 (3): 280~285    
    2. 2010 "Conversion of ABAQUS user Material Subroutines" 한국전산구조공학회논문집 = Journal of the computational structural engineering institute of Korea 23 (6): 635~640    
    3. 2010 "프로그램의 결과 비교를 통한 푸리에 변환의 이해" 한국실천공학교육학회논문지 = Journal of Korean Institute for Practical Engineering Education 2 (2): 36~41    
    4. 2011 "보빈 치아 균열의 적외선 열화상 검사 가능성에 관한 실험적 연구" 비파괴검사학회지 = Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing 31 (5): 508~515    
    5. 2013 "접촉 열저항 효과를 이용한 피로균열의 적외선검사" 비파괴검사학회지 = Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing 33 (2): 187~192    
  • 김노유 (24)

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