[ Ý Ã Å z º O ­ Ž± Ž W úT 8 ý € ¾ “ Ö ¨ ¿ Q <° ‚ Ç ç g Ë õ u § ü” X ¢ Þ Ã Åß O Ë> Hz ºT ê s8 ý X ì Ä “ Ó Þ

'

[ Ý Ã Å z º  O ­ Ž± Ž W  úT 8 ý € ¾ “ Ö ¨  ¿ Q <° ‚ Ç ç g Ë õ u §  ü” X ¢ Þ Ã Åß O Ë> Hz ºT ê s8 ý X ì Ä “ Ó Þ

)

í <* å ‡ Ú ^∗ · T  ø ¶ B ¡ · * × <* Ö < 

ô 

Dz D G l > ƒ  ½ ¨" é ¶ r + « >¨ î G ' p' , ‚ ½ Ó" é ¶ 641-010

"

k4 w H¾ 6 Ò

Â

Ò â @ /† < Ɠ § Ò q tí ß –/ B N/ B N† < Ƅ  / B N,  Òí ß – 608-737

‚

Њ û B G ž B · T  ø ¶ B¦ 

Â

Ò â @ /† < Ɠ § Ó ü t o † < Æõ ,  Òí ß – 608-737

(2002¸   12 Z 4 26{ 9  ~ à Î6 £ §, 2003¸   1 Z 4 28{ 9  þ j7 á x à º& ñ ‘ : r ~ à Î6 £ §)

'

‘   – Ð  n Û ¼ß ¼_  v J ?s    H~ ½ Ó\ " f µ 1 ÏÒ q t   H ç  H\ P `  ¦ ¨ î  l  0 A # Œ œ í6 £ §  „ à Ð © œ Ž  \  ¦ à º' Ÿ  

%

i “ ¦, ç  H\ P _  0 Au , ß ¼l  x 9  ~ ½ ӆ ¾ Ó$ í `  ¦ & ñ S X ‰ y  Æ Ò& ñ l  0 A # Œ ’   â  r– Ð} © œ`  ¦ & h 6   x % i  . œ í6 £ §   Å Ò



r Û ¼% 7 ›`  ¦ s 6   xô  Ç B-Å Ò  s p t \ " f v J ?s  & ñ & h \ " f ì ø Í   ) a ’    ñ_  x ß ¼ü < ç  H\ P  ‚  é ß –õ  — ¸" fo 

\

" f ì ø Í   ) a ’    ñ_  x ß ¼  s _  r ç ß – s \  ¦ : £ ¤f ç Ü ¼– Ð Æ ÒØ  ¦ % i Ü ¼ 9, y Œ • ì ø Í  ’    ñ_  þ j@ / x ß ¼



Ž

Ø  ¦ ÷ &  H r ç ß –\ " f_  Å Ò 0 Au \  @ /ô  Ç ”  ; Ÿ ¤ì  r Ÿ í / B G‚  Ü ¼– РÒ'  ”  ; Ÿ ¤& ñ • ¸\  ¦ “ ¦ 9ô  Ç Å Ò  0 Au \  ¦ : £ ¤f ç Ü

¼– Ð Æ ÒØ  ¦ # Œ ’   â  r– Ð} © œ\  & h 6   xô  Ç   õ , v J ?s \ " f r  Œ • ) a ç  H\ P _  0 Au , ß ¼l  x 9  ~ ½ ӆ ¾ Ó$ í \  @ /ô  Ç

¨ î

 0 p x† < Ê`  ¦ · ú ˜ à º e ” % 3  .

PACS numbers: 43.35

Keywords: œ í6 £ §   Ž  , ç  H\ P , v J ?s , ’   â  r– Ð} © œ.

I. " e  ] Ø

'

‘  õ  ° ú  “ É r  r„   l > À Ӎ  H 1 l x-& ñ t   Œ •1 l x à º_  7 £ x 

\

 _ K  ´ ú §“ É r Â Ò \  ¦ ~ à ÎÜ ¼ 9, ç  H\ P  µ 1 ÏÒ q t_  " é ¶ “  s  ÷ &  H

”

 1 l x, x – Ð,  Òd ”  x 9  g Ë >d ”  1 p x_  › ¸| \  Z  ~ s >   ) a   [1, 2]. 7 £ x l  ' ‘   n Û ¼ß ¼\ " f ç  H\ P s  µ 1 Ï|  ) a  Ò0 A  H ×  æd ”  /

B N, n Û ¼ß ¼ ³ ð€  , a Ë > ] X ½ + Ë Ò, v J ?s  1 p x # Œ Q / B M s  e ” t  ë

ß – @ / Òì  r v J ?s   Ò0 A\  | 9 ×  æ ÷ &# Q e ” Ü ¼ 9, µ 1 ÏÒ q t ) a ç  H\ P 

“ É

r 6 £ x§ 4  Òd ” ç  H\ P (SCC), à º™ èl “   ç  H\ P (HIC) x 9   Òd ”  x 

–

Ð(corrosion fatigue) 1 p x Ü ¼– Ð : £ ¤ y  { 9 >  ç  H\ P \  t \  ¦ + þ A

$ í

ô  Ç + þ AI “   6 £ x§ 4  Òd ” ç  H\ P  + þ AI  ¿ º× ¼ Q”    כ Ü ¼– Ð · ú ˜



94 R e ”   [3].

{ 9

ì ø Í& h Ü ¼– Ð ' ‘   n Û ¼ß ¼_  ç  H\ P `  ¦ › ¸    H q  õ r  +

« >~ ½ ÓZ O “ É r  ì  r„ à Ð © œs  & h 6   x ÷ &“ ¦ e ” t ë ß – ) ‡Ú Ô, v J ?s  x 9 

×

 æd ” / B N_  ³ ð€    Ò0 A  H n Û ¼ß ¼\  ¦ – Ð \ " f ì  r o  t  · ú §



 H ô  Ç ] X   H s  Ô  ¦ 0 p x # Œ @ /^ ‰  Ž  ~ ½ ÓZ O s  כ ¹½ ¨÷ &# Q, ‰ & ³ F

\   H œ í6 £ §  \  ¦ s 6   xô  Ç „ à Ð © œ © œq  x 9  l Z O _  > hµ 1 Ï\  _  ô 

Ç q  õ r + « >~ ½ ÓZ O s  & h 6   x ÷ &“ ¦ e ”   [2,4,5].

∗

E-mail: [email protected]; Tel:+82-55-280-3424; Fax:

+82-55-280-3409

œ

í6 £ §  „ à Ð © œZ O \ " f ç  H\ P – РÒ'  ì ø Í   ) a œ í6 £ §  _  ”  ; Ÿ ¤

 

 o– Ð ç  H\ P _  ß ¼l \  ¦ 8 £ ¤& ñ   H ì ø Í ~ ½ ÓZ O “ É r ç  H\ P _  È Ò õ

$ í (transparency), ç  H\ P _  ~ ½ ӆ ¾ Ó$ í (orientation) x 9  ç  H\ P  + þ

AI (morphology)ü < ° ú  “ É r ì ø Í   ) a œ í6 £ §  _  ”  ; Ÿ ¤ \  % ò † ¾ Ó

`

 ¦ p u   H   à º[ þ t – Ð “  K  : £ ¤ y  v J ?s   Ò0 Aü < ° ú  s  Õ ª l 

† < Æ& h  + þ A © œs  4 Ÿ ¤¸ ú šô  Ç  â Ä º ç  H\ P `  ¦ ¨ î    H X < # Q 9¹ ¡ § s

 e ”   [4]. s \     ç  H\ P _  ß ¼l ü < 0 Au \  ¦ 8 £ ¤& ñ l  0

Aô  Ç œ í6 £ §   ’    ñ_  d ” Z >  x 9  K $ 3 s   Ž   _  ¸ n qº  • ¸ü <

 â

+ « >\     ß ¼>  ý aÄ º÷ & 9, s \  ¦ ˜ Ð ¢ - a l  0 AK  ’   â  r

–

Ð} © œ`  ¦ s 6   xô  Ç & ñ | ¾ Ó& h “   q  õ ¨ î  [6,7],   † < Ê_  ì  r À Ó [8,9] Õ ªo “ ¦ ç  H\ P _   Ž Ø  ¦, 0 Au , ß ¼l  x 9  ~ ½ ӆ ¾ Ó$ í 1 p x_  ¨ î

\  @ /ô  Ç ƒ  ½ ¨  Ö ¸µ 1 Ïy  ”  ' Ÿ ÷ &“ ¦ e ”   [10–13]. Õ ª Q

 s [ þ t @ / Òì  r_  ƒ  ½ ¨  H   † < Ê\ " f ì ø Í   ) a œ í6 £ §   ’    ñ ë

ß –`  ¦ s 6   xô  Ç   † < Ê_  ì  r À Ó x 9  ¨ î \  @ /ô  Ç  כ Ü ¼– Ð, + þ A © œ s

 4 Ÿ ¤¸ ú šô  Ç ½ ¨› ¸Ó ü t \  @ /ô  Ç z  ´] j œ í6 £ §  „ à Ð © œ Ž   r    † < Ê

\

" f ì ø Í   ) a ’    ñ\  ¦ & ñ S X ‰ >  d ” Z >  ¢ ¸  H K $ 3    H X < # Q



9¹ ¡ § s  e ”  .

‘

: r ƒ  ½ ¨\ " f  H œ í6 £ §  \  ¦ s 6   xô  Ç ' ‘   – Ð  n Û ¼ß ¼ v  J ?s   Ò0 A   † < Ê\  @ /ô  Ç & ñ | ¾ Ó& h “   ¨ î \  ¦ 0 AK  ’   â  r– Ð }

© œ`  ¦ & h 6   x % i  . z  ´] j ' ‘  – Ð  n Û ¼ß ¼_  v J ?s ü < 1 l x { 9

ô  Ç ß ¼l _  v J ?s  / B G€    © œ\  # Œ Q y Œ •• ¸_   Œ •“ É r “  / B N

-123-

ç

 H\ P `  ¦ / B Nô  Ç r ¼ # `  ¦ ] j Œ • % i “ ¦, s  r ¼ # \  @ /ô  Ç œ í 6

£

§   B-Å Ò  s p t \  ¦ l œ í  « і Ð  6   x # Œ v J ?s  & ñ

&

h õ  ç  H\ P \ " f ì ø Í   ) a ’    ñ s _  r ç ß – ü < ç  H\ P – РÒ'  ì

ø Í   ) a ’    ñ_  ”  ; Ÿ ¤ / B Nç ß –ì  r Ÿ í / B G‚  \ " f % 3 “ É r Å Ò 0 Au 

&

ñ ˜ Ð\  ¦ : £ ¤f ç Ü ¼– Ð Æ ÒØ  ¦ # Œ ’   â  r– Ð} © œ`  ¦ † < Æ_ þ v r &  ç  H\ P  _

 0 Au , ß ¼l  x 9  ~ ½ ӆ ¾ Ó$ í \  @ /ô  Ç & ñ | ¾ Ó& h “   ¨ î \  ¦ à º' Ÿ 

% i  .

II. Þ Ã Åß O Ë> Hz ºT ê s

‘

: r ƒ  ½ ¨\ " f  H Õ ªa Ë > 1õ  ° ú  s  { 9 § 4 8 £ x(input layer) õ  Ø

 ¦§ 4 8 £ x(output layer)  s \  
_  “ É r_ ” 8 £ x(hidden layer)`  ¦ ”   % i „    ’   â  r– Ð} © œ(backpropagation neu- ral network)`  ¦ s 6   x % i  .

{ 9

§ 4 8 £ x_  y Œ • ¾ »  (X

i

, i=1, ... , n) \  { 9 § 4  ) a ’    ñ x

ⁱ

  H Õ

ª  © œ0 A_  “ É r_ ” 8 £ x Ü ¼– Ð „  ² ú ˜÷ &“ ¦, “ É r_ ” 8 £ x_  y Œ • ¾ »  \ " f



 H y Œ • { 9 § 4  ° ú כ\  ƒ    ×  æ u  v

ji

\  ¦ Y  Lô  Ç ×  æ½ + Ë\   s 

#

QÛ ¼ ° ú כ(bias, b

_j

)`  ¦  8ô  Ç  6 £ § # Œl \  “ É r_ ” 8 £ x_  „  s † < Ê Ã

º(transfer function) f

1

`  ¦ 2 [ # Œ d ”  (1)õ  ° ú  s  “ É r_ ” 8 £ x _

 Ø  ¦§ 4  ° ú כ z

j

\  ¦ í ß –Ø  ¦ô  Ç .

z

_j

= f

₁

( X

i

v

_ji

x

_i

+ b

_j

) (1)

s

 “ É r_ ” 8 £ x Ø  ¦§ 4  ’    ñ z

j

  H  r   © œ0 A_  Ø  ¦§ 4 8 £ x(O

k

)_  { 9

§ 4  ° ú כs  ÷ & 9, Ø  ¦§ 4 8 £ x_    õ  ° ú כ ¢ ¸ô  Ç “ É r_ ” 8 £ x_  í ß –Ø  ¦

~

½ ÓZ O õ  1 l x{ 9 ô  Ç ~ ½ Ód ” Ü ¼– Ð d ”  (2)ü < ° ú  s  Ø  ¦§ 4 8 £ x_  Ø  ¦§ 4  ° ú כ o

k

\  ¦ Ø  ¦§ 4 ô  Ç .

o

k

= f

2

( X

j

ω

kj

z

j

+ b

k

) (2)

Õ

ªa Ë > 1. “ É r_ ” 8 £ x`  ¦ ”   % i „    ’   â  r– Ð} © œ.

#

Œl \ " f f

2

  H Ø  ¦§ 4 8 £ x_  „  s † < Êà ºs  9, ω

kj

  H “ É r_ ” 8 £ x_ 

¾

»  õ  Ø  ¦§ 4 8 £ x_  ¾ »    s _  ƒ    ×  æ u \  ¦
  · p .

‘

: r ƒ  ½ ¨\ " f  H z  ´] j ç  H\ P _  0 Au \  @ /ô  Ç / B Nç ß – © œ_  ý a

³

ð\  ¦ Ø  ¦§ 4  J ‡  Ü ¼– Ð l  M :ë  H \ , † < Êà º   H  
 ˜ Ðç ß –Z O  ë

 H ] j\  & h 6   x ÷ &  H “ É r_ ” 8 £ x_  „  s † < Êà º– Ð d ”  (3)õ  ° ú  “ É r – Ð Õ

ª-r Õ ª— ¸s × ¼(log-sigmoid) † < Êà º\  ¦ s 6   x “ ¦, Ø  ¦§ 4 8 £ x_ 

„ 

s † < Êà º– Ð d ”  (4)ü < ° ú  “ É r ‚  + þ A† < Êà º\  ¦ s 6   x % i   [14].

f

1

(x) = 1

1 + e

^−x

(3)

f

₂

(x) = x (4)

% i

„    · ú ˜“ ¦o 7 £ §“ É r כ ¹½ ¨÷ &  H 3 l q ³ ð ° ú כ(t)õ  z  ´] j Ø  ¦§ 4 

°

ú כ(o)  s _  š ¸  ] jY  L½ + ËÜ ¼– Ð & ñ _ ÷ &  H  A  d ”  (5)– Ð Å

Ò# Q”   q 6   x† < Êà º(cost function) E_  ° ú כ`  ¦  â   y © œÆ Ò& h  Z O

(gradient-descent method)\  _ K  þ j™ è o   H ~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼

–

Ð † < Æ_ þ v ) a  .

E = 1 p

X

p

E

p

(5)

#

Œl " f

E

p

= 1 2

X

k

(t

pk

− o

pk

)

²

(6)

s

 9, p  H p  P : † < Æ_ þ v J ‡  s “ ¦, E

p

  H p  P : J ‡  \  @ /ô  Ç

š

¸ s  9, t

pk

  H p  P : J ‡  \  @ /ô  Ç 3 l q ³ ð ° ú כ_  k  P : כ ¹

™

è\  ¦
 ? /“ ¦, o

pk

  H z  ´] j Ø  ¦§ 4 _  k  P : כ ¹™ è\  ¦
  · p



. 7 £ ¤ š ¸  E

p

\  ¦ % i „    # Œ, ’   â  r– Ð} © œ“ É r ƒ    y © œ• ¸ v

_ji

, ω

_kj

ü <  s # QÛ ¼ ° ú כ b

_j

, b

_k

\  ¦ ƒ  5 Å q& h Ü ¼– Ð › ¸] X   9, Ø

 ¦§ 4  ° ú כs  3 l q ³ ð ° ú כ\    H] X  • ¸2 Ÿ ¤ > 5 Å q ì ø Í4 Ÿ ¤† < Æ_ þ v`  ¦ à º' Ÿ  ô 

Ç . — ¸Ž  H E

p

 t & ñ ô  Ç š ¸ # 3 0 A s ? /\  [ þ t # Qš ¸>  ÷ &€  

† <

Æ_ þ v“ É r 7 á x « Ñ  ) a  .

III. ÷ m Ç ] M ö

Õ

ªa Ë > 2. — ¸+ þ Ar ¼ # _  ] j Œ •.

Õ

ªa Ë > 3. œ í6 £ §   ` O Û ¼-\  ï ] X 8 ú ¤Z O \  _ ô  Ç z  ´+ « > © œu • ¸.

1. S    Å < gX c l

‘

: r ƒ  ½ ¨\   6   x ) a ' ‘   – Ð  n Û ¼ß ¼_  — ¸+ þ Ar ¼ # “ É r Õ ª a Ë

> 2\ 
  · p  כ % ƒ! 3 ,  ß ¼w n = à ºt \  z  ´] j ' ‘  _  v J ? s

 u à º(φ = 19.05 mm)ü < 1 l x{ 9 ô  Ç v J ?s \  ¦ / B N “ ¦, v

J ?s  ×  æd ”  O\ " f $ €  `  ¦ l ï  r Ü ¼– Ð  â  y Œ • θ 30• ¸, 45 • ¸, 60• ¸ x 9  90• ¸“   v J ?s  / B G€    © œ P \   â  y Œ •s  1 l x{ 9  ô 

Ç ; Ÿ ¤ s  1 mm“ ¦ U  ´s  2 mm “  / B Nç  H\ P `  ¦ / B N % i Ü ¼ 9,  â  y Œ •s  40• ¸“   v J ?s  / B G€    © œ_  “  / B Nç  H\ P (³ ð 1_  S40)“ É r ç  H\ P _   â  y Œ •`  ¦ 52 • ¸– Ð ] j Œ • % i  . ³ ð 1\  r  +

«

>¼ # _  7 á x À Ó, ß ¼l  x 9  “  / B Nç  H\ P _  y Œ •• ¸\  ¦
 ? /% 3 Ü ¼ 9, S30 1, S45 1 x 9  S60 1“ É r v J ?s  & ñ & h `  ¦ ×  æd ” Ü ¼– Ð € ª œA á ¤

\

 1 l x{ 9 ô  Ç u à º_  ç  H\ P `  ¦ / B N % i  .

2. ÷ m Ç] M ö U ê s0 n É

Õ

ªa Ë > 3“ É r “  / B Nç  H\ P `  ¦ ”   v J ?s  r ¼ # \ " f ì ø Í   ) a œ í 6

£

§   ` O Û ¼_  µ 1 ÏÒ q t, à º| 9 , ³ ðr  x 9  $  © œ`  ¦ 0 AK   6   x ) a r 

³

ð 1. — ¸+ þ Ar ¼ # _  : £ ¤$ í ° ú כ.

r

¼ #     ñ   † < Êy Œ •• ¸(θ ; • ¸)   † < ÊU  ´s (mm) r ¼ # ¿ ºa (T ; mm)

S0 - - 34.0

S30 30 2 33.4

S30 1 30 2 34.8

S40 52 2 34.5

S45 45 2 34.8

S45 1 45 2 34.3

S60 60 2 34.2

S60 1 60 2 34.1

S90 90 2 33.9

S90 1 90 2 34.1

Û

¼% 7 ›`  ¦
  · p  כ s  . “  / B Nç  H\ P \  @ /ô  Ç œ í6 £ §  „ à Ð © œ Ž 



  H ` O Û ¼-\  ï ] X 8 ú ¤Z O Ü ¼– Ð Ã º' Ÿ  % i Ü ¼ 9, z  ´+ « >\   6   x ô 

Ç „ à Ð8 ú ¤    H ”  1 l x   f ”  â s  0.375 in.s “ ¦ ×  æd ” Å Ò à º

5 MHz“   à ºf ”  „ à Ð8 ú ¤  \  ¦  6   x % i  . ` O " fü < o r ! Q  H e ”

` O Û ¼ + þ AI _   + þ A`  ¦ µ 1 ÏÒ q tr ~  ´ à º e ”   H Krautkramer   _  USD 15 œ í6 £ §     † < Ê  Ž Ø  ¦ l \  ¦  6   x % i “ ¦, à º’   ) a œ í 6

£

§    ± ú ˜– ÐÕ ª X <s ' (RF ’    ñ)\  ¦ Tektronic TDS 410A n

t _ O  š ¸z  ´– ÐÛ ¼ ïá Ԗ Ð ˜ Ð? /# Q 10 ns_  Ò  re  ¦a A r ç ß – ç ß –

 

Ü ¼– Ð n t _ O  o # Œ $  © œ % i Ü ¼ 9, Å Ò  r  à º| 9  ) a X <

s

' _  $  © œ ç ß –  “ É r 0.5 mm – Ð % i  .

IV. + s ÇÊ Ý õ m Í w Š²  o

1. ß Ã Å Œ Ÿ «¿ Q <° ‚ Ç S    Å8 ý B-— ¤  T Q U  Ä Z ØV Ä

Õ

ªa Ë > 4  H S30 1 r ¼ # _  7.5 mm Å Ò  0 Au \ " f à º’  ô  Ç A- Å Ò   + þ A`  ¦
  · p  כ Ü ¼– Ð, (a)  H RF  + þ A`  ¦
 ? / 9, (b)  H RF  + þ A X <s ' \ " f ”  ; Ÿ ¤_  ] X @ / ° ú כ`  ¦ 2 [ô  Ç Ê

ê, 40& h    H] X  ¨ î ç  H(40 points adjacent averaging)`  ¦ Ã º '

Ÿ  # Œ y Œ • ì ø Í % ò % i _  ’    ñ\  @ /K  
_  x ß ¼\  ¦ t 



 H ”  ; Ÿ ¤ Ÿ í| à ̂  (envelope)`  ¦ ½ ¨ # Œ
  · p  כ s  .

Õ

ªa Ë > 5  H y Œ • r ¼ # \ " f à º’   ) a ì ø Í  ’    ñ\  ¦ s 6   x # Œ, y

Œ • Å Ò  0 Au \  @ /ô  Ç œ í6 £ §   „   r ç ß –(time of flight)`  ¦

  · p B-Å Ò  s p t s  . Ò  o• ¸  H ”  ; Ÿ ¤`  ¦ _ p   9, y Œ • ì

ø Í % ò % i \  @ /ô  Ç s p t  r ç ß – » ¡ ¤  © œ\ " f ; Ÿ ¤`  ¦ t   H X

<, s  כ “ É r ` O Û ¼ t 5 Å q r ç ß –`  ¦
  · p . s  Õ ªa Ë >\ " f 18 µs Å

Ò0 A_  s p t   H v J ?s \ " f ì ø Í   ) a ’    ñs  9, €  • 24.5 µs Å Ò0 A\ 
 è ß – s p t   H r ¼ #  $ €  \ " f ì ø Í   ) a ’    ñ s

 . Õ ªa Ë > 5(a)  H   † < Ês  \ O   H r ¼ # \  @ /ô  Ç  כ Ü ¼– Ð v 

Õ

ªa Ë > 4. (a) S30 1 r ¼ # _  7.5 mm Å Ò  0 Au \ " f Ã

º’  ô  Ç RF  + þ A, (b) ’    ñ% ƒo  Ê ê_  ”  ; Ÿ ¤ Ÿ í| à ̂  .

Õ

ªa Ë > 5. y Œ • r ¼ # \  @ /ô  Ç B-Å Ò  s p t .

J ?s ü < $ €  \ " f ì ø Í   ) a ’    ñë ß –
 
 9, 90• ¸ r ¼ # \ 

@

/ô  Ç Õ ªa Ë > 5(b)_   â Ä º\   H v J ?s  s p t  0 AA á ¤ \  ç  H\ P 

‚

 é ß –\  @ /ô  Ç s p t 
 
 e ”  . Õ ªa Ë > 5_  (c), (d) x 9  (e)  H  â  y Œ •s  30• ¸, 45• ¸ Õ ªo “ ¦ 60• ¸“   r ¼ # \  @ /ô  Ç  כ Ü

¼– Ð v J ?s  & ñ & h `  ¦ ×  æd ” Ü ¼– Ð € ª œA á ¤ \  y Œ •y Œ • ç  H\ P s  / B N

 )

a r ¼ # \  @ /ô  Ç B-Å Ò  s p t \  ¦
  · p  כ s  . s  3> h _  r ¼ # \  @ /ô  Ç B-Å Ò  s p t \ " f / B N: Ÿ x& h Ü ¼– Ð
 
  H

&

h

‚  Ü ¼– Ð ³ ðr ô  Ç s p t   H v J ?s ü < “  / B Nç  H\ P _  4 Ÿ ¤¸ ú šô  Ç l

 † < Æ& h  + þ A © œõ  v J ?s  / B G€  `  ¦    „   ÷ &  H creeping 

 [15]_  µ 1 ÏÒ q t,  ×  æ ì ø Í  x 9  — ¸× ¼  ¨ 8 Š 1 p x \  _ K  µ 1 ÏÒ q t

 )

a  כ Ü ¼– Ð \ V © œ÷ & 9, ‘ : r ƒ  ½ ¨\ " f  H “ ¦ 9 t  · ú §€ Œ ¤ . Õ ª a Ë

> 5(c)  H S30 1 r ¼ # \  @ /ô  Ç  כ Ü ¼– Ð,   † < Ês  \ O   H r ¼ #  _  s p t  Õ ªa Ë > 5(a)ü < q “ §K  ^  ¦ M :, ç  H\ P \  @ /ô  Ç s p  t

 ¢ - a„  y  ì  r o ÷ &# Q
 
 9, ' Í   P : s p t   H ç  H\ P 

‚ 

é ß –`  ¦
 ? /“ ¦, ¿ º   P : s p t   H ç  H\ P  — ¸" fo  % ò % i `  ¦

  · p . Õ ª Q
 S45 1 r ¼ # \  @ /ô  Ç Õ ªa Ë > 5(d)ü < S60 1 r

¼ # \  @ /ô  Ç Õ ªa Ë > 5(e)_   â Ä º, ç  H\ P \  @ /ô  Ç s p t  v  J ?s  s p t ü < ×  æ^ o ?÷ &# Q e ” # Q ç  H\ P \  @ /ô  Ç ’    ñ_  r  Œ •

&

h `  ¦ ¹ 1 Ôl   H # Q 9Ä º
, ç  H\ P  ‚  é ß –õ  — ¸" fo \  @ /ô  Ç s p  t

 ì  r o ÷ &# Q
 z Œ ™`  ¦ · ú ˜ à º e ”  .

2. — ¤Ç S Ë ˜ ¼ û s Ú

B- Å Ò  s p t – РÒ'    † < Ê_  > h| Ä Ì& h “   & ñ ˜ Ѝ  H · ú ˜ à º e ”

Ü ¼
, ç  H\ P _  ‚  é ß – x 9  — ¸" fo  t & h _  0 Au , ß ¼l  x 9  ~ ½ Ó

†

¾ Ó$ í `  ¦ · ú ˜l   H # Q§ >  . œ í6 £ §  „ à Ð © œ\ " f_    † < ʓ É r   † < Ê

\

" f ì ø Í   ) a ’    ñ_  „   r ç ß –õ  { 9 § 4  ) a œ í6 £ §   ’    ñ_ 

”

 ; Ÿ ¤    o– РÒ'   Ž Ø  ¦| ¨ c à º e ” Ü ¼Ù ¼– Ð, ‘ : r ƒ  ½ ¨\ " f  H v  J ?s  & ñ & h õ    † < ÊÜ ¼– РÒ'  ì ø Í   ) a ’    ñç ß –_  ”  ' Ÿ  r ç ß –

ü <   † < Ê\ " f ì ø Í   ) a ’    ñ_  ”  ; Ÿ ¤ / B Nç ß –ì  r Ÿ í\ " f % 3 “ É r Å

Ò 0 Au \  ¦ : £ ¤f ç Ü ¼– Ð Æ ÒØ  ¦ # Œ ’   â  r– Ð} © œ_  { 9 § 4  ° ú כÜ ¼

–

Ð & h 6   x % i  .

3. Þ Ã Åß O Ë> Hz ºT ê s X ì Ä “ Ó Þ õ m Í + s ÇÊ Ý

Õ

ªa Ë > 6. Å Ò  0 Au \  @ /ô  Ç ”  ; Ÿ ¤ ì  r Ÿ í.

v

J ?s  & ñ & h  x 9    † < ÊÜ ¼– РÒ'  ì ø Í   ) a ’    ñ_  ”  ; Ÿ ¤ / B N ç

ß –ì  r Ÿ í  H, €  $  Õ ªa Ë > 5_  B-Å Ò  s p t \ " f v J ?s  & ñ

&

h , ç  H\ P  ‚  é ß – x 9  — ¸" fo – РÒ' _  ì ø Í  ’    ñ þ j@ / ”  

;

Ÿ

¤`  ¦
 ? /  H > h| Ä Ì& h “   0 Au \  ¦ ½ ¨ “ ¦, Õ ª 0 Au \  ¦ ×  æd ”  Ü

¼– Ð ² D G Â Ò „ à ÐÒ  o`  ¦ à º' Ÿ  # Œ y Œ • ì ø Í  ’    ñ þ j@ / ”  ; Ÿ ¤

`

 ¦
 ? /  H r ç ß –`  ¦ 8 £ ¤& ñ ô  Ç Ê ê, Å Ò 0 Au \  ¦    â €  " f 8

£

¤& ñ  ) a r ç ß –\ " f_  ”  ; Ÿ ¤`  ¦ 8 £ ¤& ñ # Œ % 3 # Q& ’  . s  ”  ; Ÿ ¤ /

B

Nç ß –ì  r Ÿ í\  @ /ô  Ç   õ   H Õ ªa Ë > 6\ 
 ? /% 3  . Õ ªa Ë > 6“ É r S30 1, S45 1 x 9  S60 1 r ¼ # \  @ /ô  Ç  כ Ü ¼– Ð, y Œ • ì ø Í  ’    

ñ_  ”  ; Ÿ ¤“ É r Ä ºr î ß –(Gaussian) ì  r Ÿ í\  ¦ “ ¦ e ” 6 £ §`  ¦ · ú ˜ Ã

º e ” Ü ¼ 9, s  Õ ªa Ë >\ " f ”  ; Ÿ ¤& ñ ˜ Ð\  ¦ “ ¦ 9ô  Ç Å Ò  0 Au \ 

@

/ô  Ç : £ ¤f ç `  ¦ Æ ÒØ  ¦ % i  .

Õ

ªa Ë > 5ü < 6\ " f — ¸¿ º 6> h_  : £ ¤f ç `  ¦ Æ ÒØ  ¦ % i  . s  ×  æ

\

" f 2> h_  : £ ¤f ç “ É r v J ?s  & ñ & h õ  ç  H\ P  ‚  é ß – x 9  — ¸" fo 

\

" f ì ø Í   ) a ’    ñ[ þ t_  x ß ¼ s _  r ç ß – s – Ð Å Ò# Qt  9, s

  H v J ?s  & ñ & h \  @ /ô  Ç ç  H\ P  ‚  é ß – x 9  — ¸" fo _  U  ·s \ 

@

/6 £ x ) a  . ¢ ¸   É r 2 > h_  : £ ¤f ç “ É r ç  H\ P  ‚  é ß – x 9  — ¸" fo \ 

"

f ì ø Í   ) a ’    ñ þ j@ / ”  ; Ÿ ¤`  ¦
 ? /  H Å Ò  0 Au – Ð Å Ò

#

Qt  9, s   H v J ?s \  @ /ô  Ç ç  H\ P  ‚  é ß – x 9  — ¸" fo _  à º

¨ î

0 Au \  @ /6 £ x ) a  . Õ ªo “ ¦ „ à Ð8 ú ¤  (transducer)_  c ”  ì  r í

ß –(beam spread)õ  Å Ò  r  0.5 mm $  © œ ç ß –  \  @ /ô  Ç  

†

½ Ó`  ¦ “ ¦ 9 # Œ, ç  H\ P  ‚  é ß –õ  — ¸" fo \  @ /ô  Ç ”  ; Ÿ ¤ ì  r Ÿ í/ B G

‚ 

\ " f þ j@ / ”  ; Ÿ ¤ ° ú כ`  ¦ t   H t & h `  ¦ ×  æd ” Ü ¼– Ð € ª œA á ¤ Ü ¼

–

Ð y Œ •y Œ • þ j@ / ”  ; Ÿ ¤_  50% ÷ &  H t & h _  Å Ò  0 Au \  @ / ô 

Ç & ñ ˜ Ð\  ¦ : £ ¤f ç Ü ¼– Ð “ ¦ 9 “ ¦  % i Ü ¼
, v J ?s  & ñ & h 

\

   H] X    H ~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ѝ  H { 9  Ò_  r ¼ # \ " f v J ?s \ " f ì ø Í



  ) a ’    ñü < ×  æ^ o ?÷ &# Q e ” l  M :ë  H \  þ j@ / ”  ; Ÿ ¤_  50%

³

ð 2. ’   â  r– Ð} © œ`  ¦ s 6   xô  Ç ¨ î    õ .

r

¼ #  Ø  ¦§ 4 ¾ »   > í ß –  õ 

# 1 # 2 # 3 # 4 y Œ •• ¸ U  ´s  S30 t 3.75 4.75 9.96 8.23 30 2

o 3.91 4.82 10.04 8.36 28.5 1.91 e -0.16 -0.07 -0.08 -0.13 1.5 0.09 S45 t 1.37 2.78 8.13 6.72 45 2

o 1.37 2.86 8.12 6.66 45.5 2.09 e 0.00 -0.08 0.01 0.06 0.5 -0.09 S60 t -0.46 1.27 5.75 4.75 60 2

o -0.43 1.26 5.88 4.94 60.9 1.93 e -0.03 0.01 -0.13 -0.19 0.9 0.07 S90 t -2.00 0.00 0.00 0.00 90 2

o -2.00 -0.00 0.01 0.01 90 1.99 e 0.00 0.00 -0.01 -0.01 0 0.01 S40 t 1.61 3.39 8.50 7.27 52 2

o 1.81 3.24 8.63 7.01 41.9 2.14 e -0.20 0.15 0.13 0.26 10.1 -0.14 t : 3 l q ³ ð° ú כ, o : Ø  ¦§ 4 ° ú כ, e : š ¸ .

÷

&  H t & h `  ¦ ½ ¨   H X < — ¸  ñ$ í s  e ” # Q v J ?s  & ñ & h \ " f Y O

# Qt   H ~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð þ j@ / ”  ; Ÿ ¤_  50% ÷ &  H Å Ò  0 Au 

&

ñ ˜ Ð 2> h\  ¦ { 9 § 4  : £ ¤$ í Ü ¼– Ð “ ¦ 9 % i  .

‘

: r ƒ  ½ ¨\ " f  6   xô  Ç ’   â  r– Ð} © œ“ É r c. 2] X \ " f Æ ÒØ  ¦ô  Ç 6 > h_  : £ ¤f ç s  { 9 § 4  ° ú כÜ ¼– Ð & h 6   x ÷ & 9, Ø  ¦§ 4  ° ú כÜ ¼– Ѝ  H v  J ?s  & ñ & h \  @ /ô  Ç ç  H\ P  ‚  é ß – x 9  — ¸" fo   © œ@ /& h  0 Au (à º

¨ î

0 Au  x 9  U  ·s )\  ¦
 ? /  H 4 > h_  l  † < Æ& h  0 Au  & ñ ˜ Ð

\

 ¦
 ? /• ¸2 Ÿ ¤ ½ ¨$ í % i  . Ø  ¦§ 4 8 £ x_  ' Í   P : ¾ »  “ É r v  J ?s  & ñ & h \  @ /ô  Ç ç  H\ P  ‚  é ß –_  U  ·s \  ¦
 ? /“ ¦, ¿ º    P

: ¾ »  “ É r v J ?s  & ñ & h \  @ /ô  Ç ç  H\ P  — ¸" fo _  U  ·s , [ j

 

P : x 9  W 1   P : ¾ »  “ É r v J ?s  & ñ & h \  @ /ô  Ç ç  H\ P  ‚  é ß – x 9

 — ¸" fo _  à º¨ î  o \  ¦ y Œ •y Œ •
  · p . “ É r_ ” 8 £ x_  ¾ »   _  à º  H ŠҖ Ð X <s ' _  ‘ : r| 9 \  _ ” > r& h s 
 “ É r_ ” 8 £ x_  à º ü

< “ É r_ ” 8 £ x_  ¾ »  _  à º\  ¦ ‚  × þ ˜   H  כ \   H % 3   ô  Ç ½ ©g Ë : s

 \ O  . Õ ª Q
 “ É r_ ”  ¾ »  _  à º  -Á º ´ ú §Ü ¼€  , — ¸Ž  H † < Æ _

þ

v_  & h [ þ t s  ¸ ú ˜ ´ ú • ¸2 Ÿ ¤ † < Æ_ þ v`  ¦ t 
u >  # Œ s  & h [ þ t



s \    § > =ô  Ç ”  1 l x s  { 9 # Q
 9, ¾ »  _  Ã º  -Á º & h Ü ¼

€ 

, † < Æ_ þ v s  ë ß –7 á ¤ Û ¼X O >  ”  ' Ÿ ÷ &t  · ú §  H   [16,17]. ‘ : r ƒ  

½

¨\ " f  H “ É r_ ” 8 £ x_  ¾ »  _  à º\  ¦ ô ¥º  õ & ñ \ " f “ É r_ ”  ¾ »

 

 à º_     o\  @ /ô  Ç ’   â  r– Ð} © œ_  † < Æ_ þ v $ í 0 p x \  _ K    

&

ñ % i Ü ¼ 9, 4> h_  “ É r_ ”  ¾ »  s  & h ] X ô  Ç  כ Ü ¼– Ð ó ø Íé ß –÷ &% 3 



. S30 1, S45 1, S60 1 x 9  S90 1 r ¼ # \  @ /ô  Ç : £ ¤f ç `  ¦

’

  â  r– Ð} © œ\  { 9 § 4  # Œ  r– Ð} © œ`  ¦ † < Æ_ þ v r (  Ü ¼ 9,  r– Ð} © œ _

 † < Æ_ þ v“ É r  r– Ð} © œ_  $ í 0 p x`  ¦
 ? /  H d ”  (5)_  š ¸ † < Êà º E° ú כs  0.001s ? /_  # 3 0 A\  à º§ 4 ½ + É M : t  ì ø Í4 Ÿ ¤ à º' Ÿ ÷ &

%

3  . † < Æ_ þ v \   6   x ) a r ¼ # [ þ t õ  ç  H\ P _  y Œ •• ¸ü < U  ´s  1 l x { 9

 >  ] j Œ • ) a S30, S45, S60 x 9  S90 r ¼ #  Õ ªo “ ¦ † < Æ_ þ v

\

 „  ) €  6   x ÷ &t  · ú §€ Œ ¤~   S40 r ¼ # \ " f Æ ÒØ  ¦ô  Ç : £ ¤f ç `  ¦ ô

¥º   ) a ’   â  r– Ð} © œ\  & h 6   x # Œ  r– Ð} © œ`  ¦ r + « > % i  .

Õ

ªa Ë > 7. ç  H\ P _  z  ´] j& h “   l  † < Æ& h  + þ A © œõ  ’   â  r– Ð} © œ Ø

 ¦§ 4 _  q “ §.

’

  â  r– Ð} © œ`  ¦ s 6   xô  Ç “  / B N ç  H\ P _  ¨ î    õ \  ¦ ³ ð 2ü <

Õ

ªa Ë > 7\ 
 ? /% 3  . ³ ð 2\ " f Ø  ¦§ 4  ¾ »   #1õ  #2  H v  J ?s  & ñ & h \  @ /ô  Ç ç  H\ P  ‚  é ß –õ  — ¸" fo _  Z  } s (mm é ß –0 A)

\

 ¦ y Œ •y Œ •
 ? / 9, ¾ »   #3õ  #4  H v J ?s  & ñ & h \  @ /ô  Ç ç

 H\ P ‚  é ß –õ  — ¸" fo _  à º¨ î  o (mm é ß –0 A)\  ¦ y Œ •y Œ •
 



· p .

’

  â  r– Ð} © œ_  Ø  ¦§ 4  ° ú כÜ ¼– Ð ç  H\ P _  y Œ •• ¸ü < U  ´s \  ¦ >  í

ß –ô  Ç   õ , y Œ •• ¸\  @ /K " f  H † < Æ_ þ v \   6   x ÷ &t  · ú §€ Œ ¤~   S40 r ¼ # `  ¦ ] jü @ô  Ç
 Qt  r ¼ # \  @ /K " f  H & ñ S X ‰ >  ¨ î

÷ &% 3  . U  ´s _   â Ä º\ • ¸ @ / Òì  r_  r ¼ # \ " f z  ´] j u  Ã

ºü <   H  ô  Ç š ¸ \  ¦ ˜ Ðs  9, ç  H\ P _  y Œ •• ¸ü < U  ´s  x 9  0 A u

 „  ì ø Í& h Ü ¼– Ð € ª œ  ñ >  ¨ î ÷ &% 3  .  ë ß – ç  H\ P _   â



y Œ •s  52• ¸“   S40r ¼ # \ " f @ /K  42• ¸– Ð ¨ î   ) a s Ä »  H

 r– Ð} © œs  ç  H\ P _  ~ ½ ӆ ¾ Óõ  " é ¶& h õ  ç  H\ P  — ¸" fo \  ¦ e ±   H ~ ½ Ó

†

¾ Ó`  ¦ 1 l x{ 9 ô  Ç  â Ä º_  J ‡  Ü ¼– Ð † < Æ_ þ v s  s À Ò# Q& ’ l  M :ë  H Ü

¼– Ð  « Ñ  ) a  .

V. + s Ç Â ] Ø

‘

: r ƒ  ½ ¨\ " f  H ' ‘   – Ð  n Û ¼ß ¼_  v J ?s    H~ ½ Ó\ " f µ 1

ÏÒ q t   H ç  H\ P `  ¦ ¨ î  l  0 A # Œ œ í6 £ §  „ à Ð © œ Ž  \  ¦ à º '

Ÿ  % i “ ¦, ç  H\ P _  0 Au , ß ¼l  x 9  ~ ½ ӆ ¾ Ó$ í `  ¦ & ñ S X ‰ y  Æ Ò& ñ

l  0 A # Œ ’   â  r– Ð} © œ`  ¦ & h 6   x % i  .

1) B- Å Ò  s p t ü < RF ’    ñ– РÒ'  v J ?s    H~ ½ Ó_  ç  H

\ P

`  ¦ S X ‰ “   ½ + É Ã º e ” Ü ¼
, l  † < Æ& h  + þ A © œs  4 Ÿ ¤¸ ú š # Œ ç  H

\ P

_  „  é ß –õ  — ¸" fo  1 p x_  ì ø Í  ’    ñ ×  æ^ o ?÷ &# Q ç  H\ P _  :

£ ¤f ç (ß ¼l , 0 Au , ~ ½ ӆ ¾ Ó)`  ¦ & ñ S X ‰ y  ó ø ÍZ >  l  # Q 9 ° ? .

2) ’   â  r– Ð} © œ & h 6   x`  ¦ 0 A # Œ, B-Å Ò  s p t ü < RF ’    

ñ_  K $ 3 `  ¦ : Ÿ x K  œ í6 £ §  _  „   r ç ß – s ü < Å Ò 0 Au 

&

ñ ˜ Ð\  @ /ô  Ç 6> h_  : £ ¤f ç `  ¦ Æ ÒØ  ¦ % i Ü ¼ 9, s  : £ ¤f ç [ þ t`  ¦ s

6   x # Œ ’   â  r– Ð} © œ`  ¦ † < Æ_ þ v r (   .

3) † < Æ_ þ v ) a ’   â  r– Ð} © œ`  ¦ p t _  ç  H\ P \  @ / # Œ & h 6   x ô 

Ç   õ , z  ´] j– Ð [ O > • ¸€  \ " f \ V8 £ ¤ ) a ç  H\ P _  0 Au , ß ¼ l

 x 9  ~ ½ ӆ ¾ Ó\  @ /ô  Ç Æ Ò& ñ s  & ñ S X ‰ y  s À Ò# Q& ’  .

Y c

p w Š à U Ø ”  ô

[1] M. Koike, F. Takahashi, S. Kajiyama, H. Chiba and Y. Yoshida, Proceedings of the 13th International Conference on NDE in the Nuclear and Pressure Vessel Industries, Kyoto, Japan, 22-25 May, 463 (1995).

[2] G. P. Singh, R. A. Cervantes and R. L. Spinks, Ma- terial Evaluation, 41, 1511 (1983).

[3] F. F. Lyle, Jr. and H. C. Burghard, Jr. EPRI Report NP-2429, 2, Projet 1398-5, June (1982).

[4] John R Lilley, EPRI Turbine/Generator Workshop, July 20-23 (1993).

[5] Bruce M. Jacobs, Nuclear Power Educational Sem- inar, 1 (1981).

[6] R. Wendel and J. dual, Ultrasonics, 34, 461 (1996).

[7] J. D. Achenbach, Int. J. Solids Struct. 37, 13 (2000).

[8] J. B. Santos and F. Perdigao, NDT&E Int. 34, 313 (2001).

[9] S. J. Song, L.W Schmerr, J. Nondestr. Eval. 11, 69 (1995).

[10] M. Takadoya and T. Mandai, The First US-Japna Symposium on Advances in NDT, 321 (1996).

[11] S. W. Liu, Jin H, Huang, J. C. Sung and C. C. Lee, Comput. Methods Appl. Mech. Engrg. 191, 2831 (2002).

[12] Jack Spanner, Lalita Udpa, Robi Polikar and Pradeep Ramuhalli, NDT. net, 5, July (2000).

[13] þ j © œÄ º, s ï  r‰ & ³, ô  Dz D G q  õ  Ž  † < Æ rt , 21, 398 (2001).

[14] Martin T. Hagan, Neural network design (PWS Publishing Company, 1996).

[15] Hassan, Waled, Nagy and Peter B. Procedings - Na- tional Conference on Noise Control Engineering , 1, 543 (1997).

[16] S ! Ä º‰ & ³,  © œí  H^ o =, î ß – © œ— ¸, MATLAB 6 £ x6   x I (Z  } s U  · s

, 1995).

[17] M. S. Unluturk, IEEE ULTRASONICS SYMPO-

SIUM, 715 (1995).

Application of a Neural Network to Ultrasonic Crack Evaluation of a Turbine Rotor Disc Keyway

Young-Ho Son,

^∗

Jong-O Lee and Woon-Ha Yoon

Test & Evaluation Center, Korea Institute of Machinery & Materials, Changwon 641-010

Won-Chan Seo

Department of Production and Joining Engineering, Pukyong National University, Pusan 608-737

Seung-Il Cho and Jong-Kyu Lee

Department of Physics, Pukyong National University, Pusan 608-737 (Received 26 December 2002, in final form 28 January 2003)

A backpropagation neural network was applied to ultrasonic testing to evaluate crack location, size and orientation around the keyway of a turbine rotor disk. The RF signals received from reflectors had a number of peaks, but they were processed to have just one maximum peak for each reflector. B-scan images were obtained using the processed signals. The time differences and the scanning positions were used as input features for the neural network. The time differences between the echo peaks of the keyway and the crack were extracted from the B-scan images. The scanning positions as a function of the amplitude were extracted from the amplitude distribution curve at the time of maximum echo peak for each reflector. Applying these features to neural network, we found that we were able to evaluate the location, the size and the orientation of cracks initiating from the keyway.

PACS numbers: 43.35

Keywords: Ultrasonic Testing, Crack, Keyway, Neural Network.

∗

E-mail: [email protected]