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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김원태
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 공주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수5
이 논문의 연구 히스토리 (7)
2017
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최근 산업설비 안전사고의 발생 증가 등으로 인한 안전에 대한 얘기가 계속 화두 되고 있다. 비파괴검사는 산업현장에서 재료나 제품, 설비구조의 진단 및 유지보수, 수명연장 등의 핵심 기술이다. 최근에 들어 적외선 열화상을 이용한 검사방법은 비접촉 및 비파괴 방식으로 빠른 시간에 넓은 면적을 검사가 가능하여 많은 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 적외선 열화상을 이용한 결함 크기 검출에 대한 연구와 불확도를 계산함으로서 본 연구에 대한 신뢰성을 제고했다.
SM45C 재료 시험편의 이면 결함 크기 검출 연구를 수행하기 위하여 위상 잠금 적외선열화상 기법(LIT)을 적용하였으며, 유한요소해석 모델 개발 및 불확도 연구를 수행했다. 할로겐램프 열원을 이용한 가진 주파수는 0.1 Hz에서 0.01 Hz로 감소 시켜가며 실험을 진행했다. LIT에서 얻어진 열화상 데이터는 MATLAB 프로그래밍을 통하여 4점법 알고리즘을 적용하고, 진폭과 위상 이미지를 생성했다. 진폭 이미지는 위상 이미지보다 결함 검출에 있어 좋은 해상도를 제공했다. ANSYS 15.0을 이용한 FEA 모델은 실험결과와 유사한 경향을 보였으나 값에는 조금 차이가 있으나 유사한 경향을 보인 것을 알 수 있다. 진폭 이미지의 결함 크기 측정은 MATLAB으로 수행했으며, 불확도 산출은 Microsoft Excel에 수식을 적용하여 수행했다. 그 결과로부터 주파수와 온도 변화에 따른 결함 존재유무 검출간의 상관관계를 알 수 있다. 반면에, 불확도 분석을 통하여 결함 크기 측정에 대한 최적의 주파수는 다른 상관관계에 있음을 알 수 있다. 또한, LIT 기법이 상대적으로 큰 결함 검출에 대하여 좋은 신뢰성을 보임을 알 수 있다.
SM45C 재료 시험편의 이면 결함 크기 검출 연구를 수행하기 위하여 위상 잠금 적외선열화상 기법(LIT)을 적용하였으며, 유한요소해석 모델 개발 및 불확도 연구를 수행했다. 할로겐램프 열원을 이용한 가진 주파수는 0.1 Hz에서 0.01 Hz로 감소 시켜가며 실험을 진행했다. LIT에서 얻어진 열화상 데이터는 MATLAB 프로그래밍을 통하여 4점법 알고리즘을 적용하고, 진폭과 위상 이미지를 생성했다. 진폭 이미지는 위상 이미지보다 결함 검출에 있어 좋은 해상도를 제공했다. ANSYS 15.0을 이용한 FEA 모델은 실험결과와 유사한 경향을 보였으나 값에는 조금 차이가 있으나 유사한 경향을 보인 것을 알 수 있다. 진폭 이미지의 결함 크기 측정은 MATLAB으로 수행했으며, 불확도 산출은 Microsoft Excel에 수식을 적용하여 수행했다. 그 결과로부터 주파수와 온도 변화에 따른 결함 존재유무 검출간의 상관관계를 알 수 있다. 반면에, 불확도 분석을 통하여 결함 크기 측정에 대한 최적의 주파수는 다른 상관관계에 있음을 알 수 있다. 또한, LIT 기법이 상대적으로 큰 결함 검출에 대하여 좋은 신뢰성을 보임을 알 수 있다.
목차
I. 서론 11.1 연구 배경 11.2 국내외 연구현황 41.3 연구 목적 71.4 연구 계획 7II. 이론적 배경 82.1 적외선 열화상 개요 82.2 적외선 열화상 측정 원리 102.1.1 적외선 열화상 온도 검출 102.1.2 적외선 열화상 원리 112.3 열화상 영상 획득법 152.4 적외선 열화상 기술 분류 172.5 오차와 불확도 192.5.1 오차의 개념 192.5.1 측정불확도 개념 19III. 실험장치 및 방법 223.1 Lock-in Thermography 223.1.1 개요 223.1.2 이론 233.2 실험장치 및 구성 283.2.1 시험편 283.2.2 실험장비 및 설정 313.3 유한요소해석(FEA) 333.4 불확도 평가 39IV. 결과 및 고찰 434.1 LIT 실험 및 FEA 434.2 결함 크기 측정불확도 분석 52V. 결론 595.1 향후 연구 계획 605.1.1 영상처리 알고리즘 연구 605.1.2 미세결함 및 깊이 검출 연구 60참고문헌 61Abstract 67감사의 글
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