초록 ▼

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
◦비선형 구간에서 열탄성 응력 예측 시스템 구성
-외부 하중에 동기화된 적외선 검출
-중적외선 손실을 고려한 열탄성 메커니즘 적용
-손실을 고려한 열탄성 응력 해석
◦비선형 구간에서의 위상제어 방식 중적외선 신호 획득
-비선형 구간 중적외선 신호 해석
-비선형 구간 중적외선 신호처리 기술
◦중적외선 열원 추출 장치 구성
-피로시험기와 Lock-in 모드를 이용한 적외선 열화상 장치 구성
◦표준 대상체에 대한 비선형 구간에서 열탄성 응력 해

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
◦비선형 구간에서 열탄성 응력 예측 시스템 구성
-외부 하중에 동기화된 적외선 검출
-중적외선 손실을 고려한 열탄성 메커니즘 적용
-손실을 고려한 열탄성 응력 해석
◦비선형 구간에서의 위상제어 방식 중적외선 신호 획득
-비선형 구간 중적외선 신호 해석
-비선형 구간 중적외선 신호처리 기술
◦중적외선 열원 추출 장치 구성
-피로시험기와 Lock-in 모드를 이용한 적외선 열화상 장치 구성
◦표준 대상체에 대한 비선형 구간에서 열탄성 응력 해석 시험
-표준 시험편을 이용한 랜덤하중에 따른 열탄성 응력 해석 실험
◦기존의 비파괴 검사 방법과의 비교 실험
-ESPI를 이용한 비교 실험
-선형 및 비선형 구간의 조합을 통한 구조물 피로 한계 예측 및 비파괴 평가기술 개발
◦개발검사 시스템의 실용화, 상용화 및 표준화
-개발 기술을 이용한 현장 적용 및 기술의 신뢰성 평가

Abstract ▼

Ⅲ. Scope and Contents of the Project
◦Construction of thermal-elastic stress prediction system during non-linear period
-Infrared detection synchronized to the external loading
-Application of thermal-elastic mechanism respected to the mid-infrared loss
-Thermal-elastic analysis consi

Ⅲ. Scope and Contents of the Project
◦Construction of thermal-elastic stress prediction system during non-linear period
-Infrared detection synchronized to the external loading
-Application of thermal-elastic mechanism respected to the mid-infrared loss
-Thermal-elastic analysis considered to the energy loss
◦Mid-infrared signal acquisition in phase control type during non-linear period
-Mid-infrared signal analysis for the non-linear period
-Signal processing technique for the non-linear period
◦Extraction system construction of mid-infrared thermal source
-Infrared thermography system construction using fatigue machine and lock-in mode
◦Thermal-elastic stress analysis during non-linear period for standard specimen
-Thermal-elastic analysis respected to the random loading using standard tensile specimen
◦Experiment results comparison with conventional non-destructive testing method
-Comparison experiment with ESPI system
-Structure fatigue limitation prediction and non-destructive evaluation technique development by using linear and non-linear period combination
◦Utilization, commecialization, standardization of the developed measurement system
-Practical application and reliability evaluation of developed technique

목차 Contents

• 제출문 ... 1
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 9
• CONTENTS ... 13
• 목차 ... 17
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 19
• 제1절 연구 목적 ... 19
• 제2절 연구 필요성 및 범위 ... 19
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 21
• 제1절 국내 기술 개발 현황 ... 21
• 제2절 국외 기술 개발 현황 ... 21
• 제3절 연구결과가 국내.외 기술개발현황에서 차지하는 위치 ... 22
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 23
• 제1절 중적외선 신호처리 알고리즘 개발 및 열탄성 응력해석 개념 정립 ... 23
• 1. 중적외선응용 열탄성 응력 측정시스템 모델 정립 ... 23
• 2. 중적외선 열원 추출 알고리즘 개발 및 적용범위 해석 ... 26
• 3. 열탄성 응력 및 피로한계 예측시스템 개념 설계 ... 33
• 4. 알고리즘 및 시스템 설계를 위한 기초 시험 ... 35
• 제2절 중적외선 에너지 획득 및 신호처리 시스템 설계 ... 42
• 1. 중적외선의 전달손실을 고려한 열탄성 메커니즘 설계 ... 42
• 2. 위상제어방식 중적외선 신호 획득 ... 44
• 3. 열탄성 및 고온시험을 위한 표준 대상체 제작 및 열탄성 거동 수치해석 ... 47
• 4. 기존 해석기법을 적용한 표준 대상체의 응력해석 시험 ... 51
• 제3절 선형구간에서 열탄성 응력 예측시스템 구성 ... 60
• 1. 선형구간에서 열탄성 응력 예측 시스템 개발 ... 60
• 2. 외부 하중신호의 진폭 및 주기변화에 따른 열탄성 변화 시험 ... 69
• 3. 중적외선 검출 방식의 표면열방사율 정량적 측정기술 개발 ... 75
• 4. 열탄성 응력 해석 시스템 검출능 평가 ... 82
• 5. 응력 해석 및 비파괴 평가 시험안 개발 ... 87
• 제4절 중적외선 열탄성 응력측정 시스템을 이용한 랜덤하중에서의 응력측정 ... 90
• 제5절 랜덤하중거동에 대한 중적외선 검출시스템 구성 ... 94
• 1. 중적외선의 열탄성효과 검출 ... 94
• 2. 중적외선 검출소자 분해능 ... 94
• 3. 열응력과 변형과의 관계식 유도 ... 94
• 4. 시간함수에 따른 신호변환(푸리에해석) ... 95
• 5. 중적외선 검출 시스템 구성 ... 95
• 제6절 검출소자와 하중주기 신호의 동기화 ... 95
• 1. 조화함수법을 이용한 검출소자와 하중주기 신호의 동기화 ... 95
• 2. 주파수에 영향을 받는 비선형시스템의 일반적인 해를 고려한 관계식 (3-6-1) ... 96
• 3. 주파수영역에서의 수치적분결과 ... 97
• 제7절 고온하에서의 열주기 측정기술개발 ... 97
• 1. 고주파 주조기를 통한 고온측정 ... 97
• 2. 시험편의 재질 및 측정결과 ... 98
• 제8절 기존해석 기법을 적용한 표준대상체의 열탄성효과시험 ... 100
• 제9절 비선형 구간에서의 열탄성 응력 예측 시스템 구성 ... 104
• 1. 적외선 열화상 시스템 ... 104
• 2. 열탄성 효과 ... 105
• 3. 비선형 구간에서의 열탄성 응력 예측 시스템 구성 ... 106
• 제10절 비선형 구간에서의 위상제어방식 중적외선 신호 획득 ... 106
• 제11절 중적외선 열원 추출 장치 구성 ... 108
• 1. 위상잠금 기법(Lock-in IRT) ... 108
• 2. Nyquist 이론 ... 109
• 제12절 표준 대상체에 대한 비선형 구간에서 열탄성 응력 해석 실험 ... 111
• 1. 표준 시험편을 이용한 실험 ... 111
• 제13절 기존의 비파괴검사 방법과의 비교 실험 ... 112
• 1. 용접 시험편에 대한 적외선 열화상 실험 ... 112
• 2. 용접 시험편에 대한 ESPI 실험 ... 115
• 3. 적외선 열화상 실험과 ESPI 실험의 비교 ... 115
• 제14절 개발 검사 시스템의 실용화, 상용화 및 표준화 ... 116
• 제15절 위상잠금을 이용한 원전 배관 결함 검출 ... 116
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 118
• 제1절 목표 달성도 ... 118
• 1. 구조물의 비주기 하중 거동에 대한 중적외선 검출 시스템 구성 ... 118
• 2. 비선형 구간에서 구조물의 응력 및 피로 한계 예측 시스템의 비파괴 응용 기술 연구 ... 118
• 제2절 관련 분야 기여도 ... 119
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 120
• 제1절 추가 연구의 필요성 ... 120
• 제2절 타 연구 기관에서의 활용 방안 ... 120
• 제3절 연구개발을 통한 사업화 계획 ... 121
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 123
• 제7장 참고문헌 ... 124