한국철도학회논문집 (Journal of the Korean Society for Railway)

  • 제14권5호
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  • Pages.398-403
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  • 2011
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  • 1738-6225(pISSN)
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  • 2288-2235(eISSN)
한국철도학회 (The Korean Society for Railway)
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닫힘균열의 1차원 모델을 이용한 고조파 발생에 대한 파라미터 연구

Parameter Study of Harmonics Generation Using One-dimensional Model of Closed Crack

  • 양승용 (한국기술교육대학교 기계정보공학부) ;
  • 김노유 (한국기술교육대학교 메카트로닉스공학부)
  • 투고 : 2011.08.18
  • 심사 : 2011.10.25
  • 발행 : 2011.10.26
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초록

균열이 용접부 내와 같은 잔류응력의 영향을 받는 곳에 존재할 경우, 균열은 닫힘균열로 존재할 수 있으며, 인장과 압축에 대하여 비대칭적인 거동을 보이게 된다. 이러한 비선형 균열에 대하여 균열면에서 발생하는 고조파를 이용한 초음파 탐지 기법이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 비선형 접촉면에서 발생하는 고조파에 대한 파라미터 연구를 수행하였다. 본 연구는 일반적인 3차원 균열로 나아가기 위한 기초연구의 성격을 띄고 있다. 압축과 인장에 대해 각기 다른 선형 거동을 나타내는 접촉면을 가정하였고 1차원 문제를 고려하였다. 기본주파수 성분에 대한 2차고조파 성분의 비를 다양한 강성비, 입사파의 주파수, 접촉면의 두께에 대하여 조사 하였다.

When a crack exists under a residual stress, for example in welds, the crack can be closed and it shows non symmetric behavior for tension and compression. Ultrasonic detection method for those nonlinear cracks has been developed recently. The method uses the higher order harmonics generating at the crack surface. In this study, parameter study was carried out for the analysis of the harmonics generation at a nonlinear contact interface as a preliminary study for general 3-dimensional cracks. One-dimensional problem with simple bilinear behavior for the contacting surface was considered. The amplitude of second harmonic to the fundamental wave was obtained for various stiffness ratios, incident frequencies, and the contacting layer thicknesses.

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