초록 ▼

연구의 목적 및 내용
고정체에서의 베어링에 대한 동적 진동동작조건에 적용할 수 있는 적외선 열화상 시험 알고리즘 개발로 동시적인 정성 및 정량화 실험데이터 획득을 통해 동적 고장메커니즘의 특성분석 및 표준시험 광-비전기법 개발
- 적외선 열화상 기법을 이용한 베어링 결함 진단을 통한 회전체의 비파괴, 비접촉식 결함 진단 시스템 기반 구축
- CAE 모듈러에 의한 적절한 S/W를 선별하여 모델링을 통한 연구를 수행하고, 경계조건 및 안정성의 변화에 따른 평가를 통한 데이터를 확보하여 집중하중 분포를 분석
- 적외

연구의 목적 및 내용
고정체에서의 베어링에 대한 동적 진동동작조건에 적용할 수 있는 적외선 열화상 시험 알고리즘 개발로 동시적인 정성 및 정량화 실험데이터 획득을 통해 동적 고장메커니즘의 특성분석 및 표준시험 광-비전기법 개발
- 적외선 열화상 기법을 이용한 베어링 결함 진단을 통한 회전체의 비파괴, 비접촉식 결함 진단 시스템 기반 구축
- CAE 모듈러에 의한 적절한 S/W를 선별하여 모델링을 통한 연구를 수행하고, 경계조건 및 안정성의 변화에 따른 평가를 통한 데이터를 확보하여 집중하중 분포를 분석
- 적외선 열화상 기법의 실증적인 효율성을 연구 및 검증하여 데이터 확보를 통하여 현장 적용에 적합한 시스템을 개발

연구결과
1차년도
- 재료와 관련한 개발 문헌 조사와 재료에 대한 적외선 열응력 문헌 조사를 통한 시편의 설계와 알고리즘 적용과 진동스펙트럼 특성별 결함 설계
- 광계측 열화상 기법을 이용한 기초연구 및 실험을 통하여 실험에 적용할 결함 프로파일러 적용기법의 연구 및 선별
- 지그 제작 및 가진 장비 구축을 통한 적외선 열화상 진단 시험체 기반 구축
2차년도
- CAE 해석 및 스펙트럼 결함 진단법을 통한 회전체(베어링)의 상태 진단 실험 수행
- 적외선 열화상 기법을 통한 회전체(베어링)의 상태 진단 실험 수행
- 가장 적합한 S/W를 선별하여 이에 따른 모델링을 통한 연구 수행
- S/W의 알고리즘 연구를 통하여 discrete 이미지 및 explicit 데이터 확보를 위한 phase array, 위상처리, 신호처리, 이미지 처리 기법 구상 및 적용 연구
- 시험체 고유 및 동작별 진동특성 및 기계류 안정성의 변화에 따른 구조물에 미치는 영향 및 열응력 평가
- 구조물의 과도상태에서 적외선 열화상 기술을 이용하여 thermal profile 및 열탄성 응력변화 측정
3차년도
- 기존 측정 방법과 적외선 열화상을 이용한 기법을 비교하여 데이터 분석, 효율성 검증
- 기계류 용접재료에 관한 진동 영향에 의한 열응력 의 응력집중계수 예측 및 모델링을 통한 결과와 비교ㆍ분석
- 2차년도 실험의 데이터를 바탕으로 in-situ 적용에 H/W와 S/W의 연구를 통하여 필요한 정성적 이미지 분석으로 실증적인 연구 및 데이터 프로세싱 데이타 평가
- 데이터의 비교ㆍ분석을 통하여 실적용에 활용할 수 있는 데이터 분석 및 평가

연구결과의 활용계획
진동 구조물, 건축/설비, 국방/우주 등에 이용되는 결함 검출의 적용 분류 및 신뢰도 향상에 필요한 진단기술로 그린에너지, 전력설비 등 산업분야로의 파급효과가 크다.
- 진동계측관련 고체 결함 진단분야 연구자들에게 고체 열응력 진단시편의 제시를 통한 열응력 연구 및 기술개발의 활성화에 활용
- 적외선기술을 이용한 에너지손실 비용절감과 반도체, 철강제품, 건전성평가분야 등 PDM, 고장 모니터링/진단 검사에 직접 활용가능하며, 안전성 평가 및 효율증대 활용

Abstract ▼

Purpose&contents
On behalf of the diagnosis at in-situ from dynamic condition novel experiment, by the wide-scanning, non-contact technique as confirming the quantitative/qualitative data, are proposed as investigation targets and purposes to detect defects from reference specimens .
- Foundat

Purpose&contents
On behalf of the diagnosis at in-situ from dynamic condition novel experiment, by the wide-scanning, non-contact technique as confirming the quantitative/qualitative data, are proposed as investigation targets and purposes to detect defects from reference specimens .
- Foundation expulsion of non-destructive and contact-less damage detection system for monitoring through the bearing failure & diagnosis using the infrared optic image technique
- Performance of CAE/vibration modelling by proper S/W and measurements of stress distributions in excessive stress states by b.c. and evaluation for stability variations
- Development of proper system for in-situ application by securing the data from the study of verification on practical efficiency in thermography

Result
1st year
- Literature investigation, Specimen design, Algorithm Application
- The research of defect's thermal profiles according to optic measurement under dynamic application technique through the fundamental investigation using the thermal image technique
- The foundation expulsion of the infrared thermal image diagnosis material for experiment through device establishment and production of jig manufactured by itself
2nd year
- The performing of diagnosis experiment of a bearing through the existing fault mechanisms
- The performing of diagnosis experiment of a rotational bearing under dynamic operation through the optic-infrared thermography method with spectrum analysis
- Conduction of study on modeling achieved by selecting the most proper S/W and CAE
- Image processing technique study for accurate images and data from S/W analysis
- Data establishments for vibrational characteristics and stability variations with uncertainty
- Measurements of uncertainty at excessive states from specified operations
3rd year
- Efficiency inspection between traditional measurements and thermographic method
- Data analysis for thermal stress concentration factor by testing and modeling with simulation
- Practical study and verification at on-site for H/W and S/W based on second year
- Database establishments with reliable application to implement in-situ
- Evaluation of uncertainty through experiment and inspection as reference specimens developed

Expected Contribution
Since this is inclusive analysis technology classified as one of nondestructive defects monitoring category and technology needed for reliability improvement at structures, constructions/facilities, defense/space, its ripple effects are broad in several industries
- Utilization of activation on stress study and technology development by proposing the solid thermal stress diagnosis specimen to vibration-mode solid investigators
- Since this technology can be applicable to PDM, semi-conductor failure, steel products, health monitoring, green energy. are nationally focused as major industry, Also, its economic and industrial effects are extensively grew, as advanced methodology

목차 Contents

• 핵심연구사업 최종보고서(평가용) ... 1
• 목 차 ... 3
• 연구계획 요약문 ... 4
• 연구결과 요약문 ... 5
• 한글요약문 ... 5
• SUMMARY ... 6
• 연구내용 및 결과 ... 7
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 9
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 12
• 4. 목표달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 15
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 30
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 32
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 32
• 8. 참고문헌 ... 33
• 9. 연구성과 ... 35
• 10. 기타사항 ... 37
• 끝페이지 ... 42