KR930701723A - 응력을 받는 역학적 구조물에 사용하기 위한 스트레인(Strain) 감시장치 및 방법 - Google Patents

응력을 받는 역학적 구조물에 사용하기 위한 스트레인(Strain) 감시장치 및 방법

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Abstract

구조부재(632)내의 역학적인 스트레인을 측정하기 위한 기구 및 방법론이 제공된다. 기구및 방법론은 변형되었을때 상의 변화를 겪는 재료를 이용하므로, 상변화의 측정은 스트레인을 표시하게 된다. 바람직하게는 상변화재료는 변형유도 탄성합금(TRIP)이다. 소자는 구조부재에 고정되는 게이지(621)내지 (625)일수 있으나, 구조물의 일부로도 수행할 수도 있다. 다수개의 소자는 복합 구조물(600)용으로, 수동적이거나 능동적으로, 감시 시스템(610)으로 조직될수 있다.

Description

응력을 받는 역학적 구조물에 사용하기 위한 스트레인(Strain) 감시장치 및 방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1(a)도 및 1(b)도는 축방향 응력상태의 구조부재를 나타내는 모식도로서, 제1(a)도는 인장상태의 부재이며, 제1(b)도는 압축상태의 부재를 나타낸다; 제2(a)도 및 2(b)도는 응력대 스트레인곡선및 예시적으로 TRIP 강철합금 신장소자에 대한 백분비율로 된 자기재료 대 스트레인 변화곡선을 나타내는 도면; 제3도는 하나의 상변화 재료를 포함하는 본 발명에 따른 대표적인 스트레인소자를 나타내는 도면.

Claims (32)

  1. 구조부재상의 역학적인 스트레인을 측정하기 위한 기구로서 : (a) 스트레인에 응답하여 상(相)이 변화하는 물질로 만들어진 재료편과; (b) 상기 재료편을 상기 구조편에 고정함으로써 구조부재상의 응력이 상기 재료편에 스트레인을 일으키도록 하는 수단; 및 (c) 상기 재료편의 상변화를 측정하는 수단으로 구성되는 기구.
  2. 제1항에 있어서, 상기 물질은 스트레인에 따라 불안정상태로부터 보다 안정된 상태로 변화하는 기구.
  3. 제1항에 있어서, 상의 변화는 비가역적이어서 상기 장치는 일정 기간동안 상기 구조부재상의 피이크 스트레인을 측정하도록 작용하는 기구.
  4. 제1항에 있어서, 상기 재료편은 상기 구조부재의 일부인 기구.
  5. 제1항에 있어서, 상기 재료편은 상기 구조부재내에 매설되는 기구.
  6. 제1항에 있어서, 상기 재료편은 상기 구조부재의 일부상의 피막인 기구.
  7. 제1항에 있어서, 상기 재료편은 상기 구조부재와 결합된 고정부재이며 상기 고정부재를 다른 물체에 고정하도록 작용하는 기구.
  8. 제1항에 있어서, 상기 재료편은 상기 구조부재의 표면부를 따라서 착설된 신장소자인 기구.
  9. 제1항에 있어서, 상기 물질은 상에 있어서의 변화가 자기적 성질에 있어서의 변화에 의하여 나타나는 것인 기구.
  10. 제9항에 있어서, 상기 물질은 TRIP 합금 강철인 기구.
  11. 제9항에 있어서, 상기 자기적 성질에 있어서의 변화를 측정하는 수단은 상기 재료편과 결합된 도전 코일 및 상기 코일의 자기유도를 측정하는 회로수단을 포함하는 기구.
  12. 제11항에 있어서, 상기 코일은 상기 재료편과 관련하여 그의 근방에 고정되는 기구.
  13. 제11항에 있어서, 상기 코일은 상기 재료편과는 독립적이며 상기 재료편으로부터 떨어진 위치로부터 근방의 위치로 이동가능한 것인 기구.
  14. 제9항에 있어서, 상기 재료편은 와이어의 형상인 기구.
  15. 제14항에 있어서, 망상(網狀)체로 조직된 다수개의 와이어를 포함하는 기구.
  16. 제9항에 있어서, 상기 재료편은 판의 형상으로 된 기구.
  17. 구조시스템의 구조부재에 고정되도록 채택되며 상기 구조부재상의 스트레인을 측정하도록 작용하는 스트레인 게이지 장치로서 : (a) 제1위치에서 상기 구조부재에 고정되도록 채택되는 제1착설구와; (b) 제2위치에서 상기 구조부재에 고정되도록 채택되며, 상기 제1착설구와 함께 상기 구조부재상의 응력에 딸 상호간에 대해서 이동가능한 제2착설구와; (c) 변형되었을때 상기 변화하는 물질로 형성된 재료편과; (d) 상기 재료편을 상기 제1 및 제2착설구에 고정함으로써 그들 사이의 상대운동이 상기 재료편을 변형하도록 하는 수단; 및 (e) 상기 재료편의 상변화를 측정하는 수단으로 구성되는 스트레인 게이지 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상변화는 상기 물질의 자기적 성질에서의 변화인 스트레인 게이지 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상변화는 비-강자성(非-强磁性) 상태에서 강자성(강자성强磁性) 상태로의 변화인 스트레인 게이지 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 재료편원 TRIP 합금 강철로 만들어지는 스트레인 게이지 장치.
  21. 제17항에 있어서, 상기 재료편은 신장(伸張)소자로 만들어지며, 상기 제1 및 제2착설구는 상기 구조재료가 변형되었을때 상기 신장소자에 텐션을 가하도록 형성되는 스트레인 게이지 장치.
  22. 제21항에 있어서, 변형되었을때 상을 변화하는 물질로 형성된 다수개의 재료편을 포함하며, 적어도, 상기 재료편중의 일부는 상이한 스트레인양에 응답하도록 조절된 스트레인 게이지 장치.
  23. 제21항에 있어서, 적어도 2개의 신장소자가 상기 제1 및 제2착설구에 고정되며 상호간에 0도 각이 안되도록 배향된 스트레인 게이지 장치.
  24. 제21항에 있어서, 길이방향 축과 둘레를 가지며, 각각 가늘고 긴 구조부재의 길이방향으로 배향되고 그의 둘레를 따라서 상호간에 간격을 둔 다수개의 제1신장소자를 포함하는 가늘고 긴 구조부재내의 스트레인 측정하도록 작용하도록 스트레인 게이지 장치.
  25. 제24항에 있어서, 길이방향 축을 가로질러 배향된 제2의 신장소자를 포함하는 스트레인 게이지 장치.
  26. 구조물 내에 함께 결합된 구조부재상의 스트레인을 측정하도록 기능함으로써 응력으로 야기된 열화(劣化)가 측정될 수 있도록 한 시스템으로서 : (a) 상기 구조물에 걸쳐서 선택된 위치에 배치되고 그의 구조부재와 접속됨으로써 구조부재상의 응력이 각 탐지소자를 변형시키고, 각 탐지소자는 스트레인에 따라 상을 변화시키는 재료를 포함하는 다수개의 탐지소자; 및 (b) 그의 상 변화를 측정하기 위하여 상기 탐지소자와 결합되는 수단으로 구성되는 시스템.
  27. 제26항에 있어서, 상기 탐지소자는 상기 구조물내에 매설되는 시스템.
  28. 제27항에 있어서, 상기 상의 변화를 측정하기 위한 수단은 상기 구조물의 외부에 위치된 탐지기를 포함하며, 상기 탐지기는 각 구조부재를 통하여 사이 탐지기 소자로 전송되는 응답신호를 발생하기 위한 응답수단을 포함하며, 상기 응답신호는 변형된 신호를 한정하도록 상기 재료내의 상변화에 의하여 영향을 받는 성질을 가지며, 상기 변형된 신호를 수납함으로써 상기 변화가 결정되는 수납수단을 포함하는 시스템.
  29. 제26항에 있어서, 상의 변화를 측정하는 수단은 중앙감시국과 결합되고 상기 탐지기 수단으로 전송되는 응답신호를 발생하기 위한 응답수단을 포함하며, 상기 응답신호는 변형된신호로서 각 탐지소자의 재료내의 상변화에 의하여 영향을 받는 성질을 가지며, 변형된 신호를 수납하는 수납기 수단 및 대응하는 변형된 신호에 따라 각 탐지기 소자의 상변화를 나타내는 출력을 발생하기 위한 출력수단을 포함하는 시스템.
  30. 응력으로 야기된 구조물내의 스트레인 측정방법으로서 : (a) 재료편이 구조물내에서 측정되는 스트레인에 따라 변형되도록 하는 방식으로 스트레인에 따른 상변화를 겪는 물질로 구성된 재료편을 상기 재료편과 결합시키고; (b) 상기 구조물상에 응력이 가해진후 그로부터 야기되는 스트레인의 표시기로서 상기 재료편에서의 상변화의 양을 측정하는 단계로 구성되는 방법.
  31. 제30항에 있어서, 상기 재료는 스트레인에 따라 비-강자성 상태로부터 강자성 상태로 상을 변화시키고, 상기 측정하는 단계는 상기 재료의 자기유도의 변화를 측정함으로서 달성되는 방법.
  32. ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
KR1019930700373A 1990-09-19 1991-09-18 응력을 받는 역학적 구조물에 사용하기 위한 스트레인 감시장치 및 방법 KR100210256B1 (ko)

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