전산해석을 이용한 적외선열화상 부하기법별 검출능 비교 (Comparison of Detection Capacity Based on Infrared Thermography Load Method Using Computer-Aided Engineering Simulation)

서지정보

· 발행기관 : 한국비파괴검사학회
· 수록지 정보 : 비파괴검사학회지 / 42권 / 4호 / 277 ~ 283페이지
· 저자명 : 김창선, 이승주, 김원태

초록

터빈 로터는 발전설비의 중요한 요소 중 하나로서 대형 고속회전체로 다양한 모드의 가혹한 운전 환경에서 사용되고 있으며, 최근 발전 설비의 효율 증대를 위해 보다 큰 사이즈의 최종단 블레이드(LSB, Last Stage Blade)를 적용하고 있는 추세이다. 대형화되는 LSB의 강도 한계를 극복하기 위해 티타늄 소재를 적용한 LSB가 증가하고 있고, LSB의 크기가 점증됨에 따라 고응력 부위에서 균열의 발생 가능성이 매우 높다고 볼 수 있다. 이러한 티타늄 소재 LSB의 건전성을 확인하기 위해 본 논문에서는 비파괴검사 기법에서 능동 적외선열화상으로 구분되는 위상잠금 열화상(LIT, Lock-in Thermography), 펄스 열화상(PT, Pulsed Thermography) 및 와전류 열화상(ECT, Eddy Current Thermography) 기법을 활용하여 티타늄 소재 플레이트에 가공된 인공 선형크랙에 대해 FEA(Software ANSYS 2022 R1, Maxwell 3D, Transient Thermal) 모델링 개발과 시뮬레이션을 수행하였으며, 이로부터 각 기법을 적용하여 티타늄 플레이트 선형크랙에 대해 열적 반응에 대한 온도 구배 특성을 비교 및 분석하였다.

영어초록

A turbine rotor is a large high-speed rotating body and a critical component of power generation plants. It is used in harsh driving environments in various modes, and recently, a larger-sized last stage blade (LSB) has been applied to increase the efficiency of power generation plants. As the number of LSBs to which titanium is applied increasingly to overcome the strength limitation of large LSBs, and as the size of LSB increases, the possibility of cracking in a high stress area is very high. In this study, lock-in thermography, pulsed thermography, and eddy current thermography were applied via nondestructive testing to model artificial linear cracks of each plate and verify the soundness of the titanium LSB. ANSYS 2022 R1, Maxwell 3D, and transient thermal (finite element analysis) modeling and simulation were performed. The thermal gradient characteristics of the titanium plate linear crack applied using each technique were compared and analyzed.

참고자료

· 없음