케이블 노화 상태 진단을 위한 인덴터 설계
- 주제(키워드) 인덴터
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 채장범
- 발행년도 2016
- 학위수여년월 2016. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 기계공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000023368
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
본 논문의 연구 목적은 원자력 발전소에서 사용되는 케이블들의 노화를 정확한 진단을 통하여 초기에 결함을 감지하여 예방하는 것이다. 케이블의 유효 계수는 노화를 타나내는 지표로 사용되어져 왔고 유효 계수를 측정하는 방법과 장치들이 목적에 따라 개발되어져왔다. 본 논문에서는 분산과 바이어스를 목적 함수로 선정하고 이에 영향을 미치는 설계 변수들을 예하중, 압입자의 형상, 상하부 클램프의 각도, 압입 속도로 선정하고 연구하였다. 설계 변수에 대한 다양한 설계 수준을 선정하여 분산과 바이어스를 최소화하는 인덴터를 설계하였다. 본 연구에서는 설계한 인덴터를 이용해서 케이블의 노화 정도를 알아내기 위하여 정상 상태와 5년에서 30년까지 노화된 케이블에 대하여 실험을 하였다. 또한 기존 논문에서 설계한 인덴터와 같은 변수와 수준을 적용시켜 직접적인 비교를 하였다. 본 연구에서 설계한 인덴터를 이용하여 케이블들을 진단한다면 케이블의 노화 상태를 초기에 진단하여 사고를 미연에 예방할 수 있다.
more목차
제 1 장 서론 1
제 1.1 절 연구 배경 및 목적 1
제 1.2 절 연구 동향 2
제 2 장 기계적 특성 4
제 2.1 절 유효 계수 4
제 3 장 케이블 실험 6
제 3.1 절 케이블 노화 6
제 3.2 절 케이블 실험 장치 구성 9
제 3.3 절 압입 위치에 따른 케이블 실험 13
제 3.4 절 설계 변수 및 목적 함수를 통한 인덴터 설계 24
제 3.5 절 인덴터 구성 조합 비교 27
제 4 장 정상 및 열화 케이블 기계적 특성 측정 34
제 4.1 절 실험 계획법 34
제 4.2 절 비차폐 케이블 실험 37
제 4.3 절 차폐 케이블 실험 42
제 4.4 절 정상 및 열화 케이블 노화 진단 실험 48
제 5 장 결론 51
참고 문헌 53
Abstract 55
목차
- 그림 차례 -
그림 2.1.1 Fitting Calculation 4
그림 2.1.2 압입 깊이에 따른 힘의 변화 5
그림 3.1.1 비차폐 케이블 9
그림 3.1.2 차폐 케이블 9
그림 3.2.1 케이블 압입 시험 장치 10
그림 3.2.2 인덴터 12
그림 3.3.1 케이블의 원주 방향으로의 압입 위치 변화를 통한 압입 깊이에 따른 힘의 변화 13
그림 3.3.2 케이블의 원주 방향에 따른 유효 계수 변화 14
그림 3.3.3 케이블의 종 방향으로의 압입 위치 변화를 통한 압입 깊이에 따른 힘의 변화 15
그림 3.3.4 케이블의 원주 방향에 따른 유효 계수 변화 15
그림 3.3.5 원주 방향 8개 압입 위치에 따른 유효 계수 변화 18
그림 3.3.6 원주 방향 2개 압입 위치에 따른 유효 계수 변화 20
그림 3.3.7 원주 방향 3개 압입 위치에 따른 유효 계수 변화 21
그림 3.3.8 원주 방향 4개 압입 위치에 따른 유효 계수 변화 23
그림 3.5.1 압입자와 예하중 조합의 유효 계수 28
그림 3.5.2 압입자와 상하부 클램프 각도 조합의 유효 계수 31
그림 3.5.3 압입자와 압입 속도 조합의 유효 계수 33
그림 4.2.1 정상 상태 및 열화 상태의 비차폐 케이블에 대한 유효 계수 39
그림 4.2.2 경향이 가장 잘 나타나는 정상 상태 및 열화 상태의 비차폐 케이블에 대한 유효 계수 42
그림 4.3.1 정상 상태 및 열화 상태의 차폐 케이블에 대한 유효 계수 44
그림 4.3.2 경향이 가장 잘 나타나는 정상 상태 및 열화 상태의 차폐 케이블에 대한 유효 계수 47
그림 4.4.1 EPRI와 IEEE에서 설계한 인덴터를 통한 정상 및 열화 케이블 노화 진단 실험 결과 48
그림 4.4.2 본 논문에서 설계한 인덴터를 통한 정상 및 열화 케이블 노화 진단 실험 결과 49
목차
- 표 차례 -
표 3.1.1 케이블 가속 열 노화 시간 8
표 3.3.1 케이블의 원주 방향에 따른 유효 계수 값 14
표 3.3.2 케이블의 종 방향에 따른 유효 계수 값 16
표 3.3.3 원주 방향 8개 압입 위치에 따른 평균과 분산 17
표 3.3.4 원주 방향 2개 압입 위치에 따른 평균과 분산 19
표 3.3.5 원주 방향 3개 압입 위치에 따른 평균과 분산 20
표 3.3.6 원주 방향 4개 압입 위치에 따른 평균과 분산 22
표 3.4.1 고정 하중 비교 25
표 3.4.2 압입 속도 비교 25
표 3.4.3 압입자 끝단면 지름 비교 26
표 3.4.4 상부 클램프의 각도 비교 26
표 3.4.5 하부 클램프의 각도 비교 26
표 3.5.1 압입자와 예하중의 조합 28
표 3.5.2 압입자와 상하부 클램프 각도의 조합 30
표 3.5.3 압입자와 압입 속도의 조합 32
표 4.1.1 직교 배열표 36
표 4.2.1 열화 상태의 비차폐 케이블에 대한 각 실험의 유효 계수 평균 40
표 4.2.2 열화 상태의 비차폐 케이블에 대한 각 실험의 유효 계수 분산 40
표 4.2.3 열화 상태의 비차폐 케이블에 대한 각 실험의 유효 계수 오차의 제곱과 RMSE 값 41
표 4.3.1 열화 상태의 차폐 케이블에 대한 각 실험의 유효 계수 평균 45
표 4.3.2 열화 상태의 차폐 케이블에 대한 각 실험의 유효 계수 분산 45
표 4.3.3 열화 상태의 차폐 케이블에 대한 각 실험의 유효 계수 오차의 제곱과 RMSE 값 46
표 4.4.1 EPRI에서 설계한 인덴터를 이용한 열화 케이블 노화 진단 결과 49
표 4.4.2 IEEE에서 설계한 인덴터를 이용한 열화 케이블 노화 진단 결과 49
표 4.4.3 본 논문에서 설계한 인덴터를 이용한 열화 케이블 노화 진단 결과 50
