Statistical, electrical and mathematical analysis of water treed cross-linked polyethylene cable insulation

This work examined a new method of detecting small water filled cracks in underground insulation ('water trees') using data from commecially available non-destructive testing equipment. A testing facility was constructed and a computer simulation of the insulation designed in order to test the proposed ageing factor - the degree of non-linearity. This was a large industry-backed project involving an ARC linkage grant, Ergon Energy and the University of Queensland, as well as the Queensland University of Technology.

Leak Detection In Pressure Tubes Of A Pressurized Heavy-Water Reactor By Acoustic-Emission Technique

Leak detection in the fuel channels is one of the challenging problems during the in-service inspection (ISI) of Pressurised Heavy Water Reactors (PHWRs). In this paper, the use of an acoustic emission (AE) technique together with AE signal analysis is described, to detect a leak that was ncountered in one (or more) of the 306 fuel channels of the Madras Atomic Power Station (PHWR), Unit I. The paper describes the problems encountered during the ISI, the experimental methods adopted and the results obtained. Results obtained using acoustic emission signal analysis are compared with those obtained from other leak detection methods used in such cases.

Model track studies on fouled ballast using ground penetrating radar and multichannel analysis of surface wave

Ballast fouling is created by the breakdown of aggregates or outside contamination by coal dust from coal trains, or from soil intrusion beneath rail track. Due to ballast fouling, the conditions of rail track can be deteriorated considerably depending on the type of fouling material and the degree of fouling. So far there is no comprehensive guideline available to identify the critical degree of fouling for different types of fouling materials. This paper presents the identification of degree of fouling and types of fouling using non-destructive testing, namely seismic surface-wave and ground penetrating radar (GPR) survey. To understand this, a model rail track with different degree of fouling has been constructed in Civil engineering laboratory, University of Wollongong, Australia. Shear wave velocity obtained from seismic survey has been employed to identify the degree of fouling and types of fouling material. It is found that shear wave velocity of fouled ballast increases initially, reaches optimum fouling point (OFP), and decreases when the fouling increases. The degree of fouling corresponding after which the shear wave velocity of fouled ballast will be smaller than that of clean ballast is called the critical fouling point (CFP). Ground penetrating radar with four different ground coupled antennas (500 MHz, 800 MHz, 1.6 GHz and 2.3 GHz) was also used to identify the ballast fouling condition. It is found that the 800 MHz ground coupled antenna gives a better signal in assessing the ballast fouling condition. Seismic survey is relatively slow when compared to GPR survey however it gives quantifiable results. In contrast, GPR survey is faster and better in estimating the depth of fouling. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Determination Of Interfacial Properties Between Metal Film And Ceramic Substrate With An Adhesive Layer

Peel test measurements and inverse analysis to determine the interfacial mechanical parameters for the metal film/ceramic system are performed, considering that there exist an epoxy interface layer between film and ceramic. In the present investigation, Al films with a series of thicknesses between 20 and 250 mu m and three peel angles of 90, 135 and 180 degrees are considered. A finite element model with the cohesive zone elements is used to simulate the peel test process. The finite element results are taken as the training data of a neural network in the inverse analysis. The interfacial cohesive energy and the separation strength can be determined based on the inverse analysis and peel experimental result. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Simulações de problemas inversos com aplicações em engenharia nuclear usando técnicas de transporte de partículas neutras monoenergéticas na formulação unidimensional de ordenadas discretas

Neste trabalho, três técnicas para resolver numericamente problemas inversos de transporte de partículas neutras a uma velocidade para aplicações em engenharia nuclear são desenvolvidas. É fato conhecido que problemas diretos estacionários e monoenergéticos de transporte são caracterizados por estimar o fluxo de partículas como uma função-distribuição das variáveis independentes de espaço e de direção de movimento, quando os parâmetros materiais (seções de choque macroscópicas), a geometria, e o fluxo incidente nos contornos do domínio (condições de contorno), bem como a distribuição de fonte interior são conhecidos. Por outro lado, problemas inversos, neste trabalho, buscam estimativas para o fluxo incidente no contorno, ou a fonte interior, ou frações vazio em barras homogêneas. O modelo matemático usado tanto para os problemas diretos como para os problemas inversos é a equação de transporte independente do tempo, a uma velocidade, em geometria unidimensional e com o espalhamento linearmente anisotrópico na formulação de ordenadas discretas (SN). Nos problemas inversos de valor de contorno, dado o fluxo emergente em um extremo da barra, medido por um detector de nêutrons, por exemplo, buscamos uma estimativa precisa para o fluxo incidente no extremo oposto. Por outro lado, nos problemas inversos SN de fonte interior, buscamos uma estimativa precisa para a fonte armazenada no interior do domínio para fins de blindagem, sendo dado o fluxo emergente no contorno da barra. Além disso, nos problemas inversos SN de fração de vazio, dado o fluxo emergente em uma fronteira da barra devido ao fluxo incidente prescrito no extremo oposto, procuramos por uma estimativa precisa da fração de vazio no interior da barra, no contexto de ensaios não-destrutivos para aplicações na indústria. O código computacional desenvolvido neste trabalho apresenta o método espectronodal de malha grossa spectral Greens function (SGF) para os problemas diretos SN em geometria unidimensional para gerar soluções numéricas precisas para os três problemas inversos SN descritos acima. Para os problemas inversos SN de valor de contorno e de fonte interior, usamos a propriedade da proporcionalidade da fuga de partículas; ademais, para os problemas inversos SN de fração de vazio, oferecemos a técnica a qual nos referimos como o método físico da bissecção. Apresentamos resultados numéricos para ilustrar a precisão das três técnicas, conforme descrito nesta tese.

Ensayos no destructivos y su aplicación en la industria.

[ES]Este trabajo tiene dos objetivos principales: El primero es hacer una presentación de los Ensayos No Destructivos (END), para lograr dicho objetivo se responde a las preguntas de cómo, porque y cuando surgieron dichos métodos, así como cual ha sido su evolución histórica y su introducción en la industria. El segundo objetivo principal es la aplicación de tres END (los líquidos penetrantes, los ultrasonidos y las partículas magnéticas) en la industria, para ello se desarrolla el procedimiento a seguir por estas tres técnicas en codos de tubería sin soldadura.

Estimativa de espessura do concreto utilizando o método do eco - impacto

Nesta pesquisa utilizou-se um equipamento experimental que utiliza o método do eco-impacto produzido no Laboratório de Ensaios Físicos do Instituto Politécnico do Rio de Janeiro (UERJ/IPRJ), para estimar a espessuras de placas de concreto através da propagação de ondas de tensão geradas por um impacto. Para determinação dessa espessura, foram investigados vários mecanismos de estruturação do protótipo do equipamento com objetivo de se obter a melhor leitura possível, por meio das literaturas existentes. Entre parâmetros avaliados no estudo, estava o modelo de sensor a ser utilizado, o tipo de impactor, a precisão relacionada à aquisição de dados e o tratamento do mesmo, a distância entre o ponto de impacto e o transdutor (sensor), e o local de teste. Os resultados experimentais concordam com as previsões teóricas e revelam que este método é eficiente para análise de estrutura de concreto. A análise da espessura e resposta em frequência de um novo protótipo desenvolvido e os testes realizados possibilitou um erro médio de espessura real para amostras sem agregados de 0,39% e para as amostras com agregados com de 0,64%. Esses resultados apontam que o equipamento produzido tem potencial e que o mesmo pode ser utilizado para avaliação de estrutura de concreto.

Estudo da inspeção e caracterização de materiais compósitos por ultrassom

O presente trabalho foi desenvolvido com o intuito de estudar a utilização do método de ensaio não destrutivo de ultrassom para inspecionar e caracterizar materiais compósitos. Os objetivos principais da pesquisa foram medir a espessura, encontrar e dimensionar delaminações em reparo de material compósito laminado para tubulações e medir a velocidade do som no concreto para o cálculo do módulo de elasticidade. Inicialmente foram estudados os parâmetros físicos relevantes inerentes a cada material para o método de ultrassom, para então estabelecer uma metodologia de inspeção. A técnica de pulso-eco foi capaz de encontrar as descontinuidades no compósito laminado. Para a determinação do módulo de elasticidade do concreto, a técnica de transmissão foi utilizada obtendo-se resultados satisfatórios.

Caracterização de um sistema digital de aquisição de imagens radiográficas utilizando nêutrons térmicos e raios gama para a inspeção de componentes mecânicos.

Ensaio não destrutivo é uma ferramenta essencial quando um equipamento, dispositivo ou componente não pode ser submetido a procedimentos destrutivos ou invasivos devido a razões de segurança, alto custo ou outras restrições físicas ou logísticas. Dentro deste quadro radiografias por transmissão com raios gama e nêutrons térmicos são técnicas singulares para inspecionar um objeto e desvendar sua estrutura interna devido à capacidade de atravessar uma vasta gama de materiais utilizados na indústria. Grosso modo, raios gama são mais atenuados por materiais pesados enquanto nêutrons térmicos são mais atenuados por materiais mais leves, tornando-as ferramentas complementares. Este trabalho apresenta os resultados obtidos na inspeção de vários componentes mecânicos, através da radiografia por transmissão com nêutrons térmicos e raios gama. O fluxo de nêutrons térmicos de 4,46x105 n.cm-2.s-1 disponível no canal principal do reator de pesquisa Argonauta do Instituto de Engenharia Nuclear foi usado como fonte para as imagens radiográficas com nêutrons. Raios dekeV emitidos pelo 198Au, também produzido no reator, foram usados como fonte de radiação para radiografias . Imaging Plates, especificamente produzidos para operar com nêutrons térmicos ou com raios X, foram empregados como detectores e dispositivos de armazenamento e captação de imagens para cada uma dessas radiações. Esses dispositivos exibem varias vantagens quando comparados ao filme radiográfico convencional. Com efeito, além de maior sensibilidade e serem reutilizáveis não são necessários câmaras escuras e processamento químico para a revelação. Em vez disso, ele é lido por um feixe de laser que libera elétrons armadilhados na rede cristalina durante a exposição à radiação, fornecendo uma imagem final digital. O desempenho de ambos os sistemas de aquisição de imagens, assim constituído, foi avaliado com respeito à sensibilidade, resolução espacial, linearidade e range dinâmico, incluído uma comparação com sistemas radiográficos com nêutrons empregando filmes e folhas de gadolínio como conversor de nêutrons em partículas carregadas. Além desta caracterização, diversos equipamentos e componentes foram radiografados com ambos os sistemas visando-se avaliar suas capacidades de desvendar a estrutura interna desses objetos e detectar estruturas e estados anormais. Dentro desta abordagem, uma neutrongrafia detectou a presença de material cerâmico remanescente empregado como molde no processo de fabricação nos canais de refrigeração de uma aleta do estator de uma turbina tipo turbo-fan, que deveria estar livre desse material. O reostato danificado de um sensor de pressão automotivo, foi identificado por neutrongrafia, embora nesse caso a radiografia também conseguiu realizar essa tarefa com melhor resolução, corroborando assim as curvas de resolução espacial obtidas na caracterização dos dois sistemas. A homogeneidade da distribuição do material encapsulado em uma gaxeta explosiva de chumbo utilizada na indústria aeroespacial foi igualmente verificada por neutrongrafia porque esse metal é relativamente transparente para nêutrons, mas suficientemente opaco para o explosivo rico em hidrogênio. Diversos outros instrumentos e componentes tais como variômetro, altímetro, bússola aeronáutica, injetor automotivo de combustível, foto-camera, disco rígido de computador, motor de passo, conectores eletrônicos e projéteis foram radiografados com ambos os sistemas visando avaliar suas habilidades em desvendar diferentes peculiaridades em função do agente interrogador.

Microbial carbonate precipitation: Correlation of S-wave velocity with calcite precipitation

The use of microbial induced precipitation as a soil improvement technique has been growing in geotechnical domains where ureolytic bacteria that raise the pH of the system and induce calcium carbonate (CaCO3) precipitation are used. For many applications, it is useful to assess the degree of CaCO 3 precipitation by non-destructive testing. This study investigates the feasibility of S-wave velocity measurements to evaluate the amount of calcite precipitation by laboratory testing. Two sets of cemented specimen were tested. The first were samples terminated at different stages of cementation. The second were samples that went through different chemical treatments. These variations were made to find out if these factors would affect the S-wave velocity- cementation relationship. If chemical reaction efficiency was assumed to be constant throughout each test, the relationship between S-wave velocity (Vs) and the amount of CaCO3 precipitation was found to be approximately linear. This correlation between S-wave velocity and calcium carbonate precipitation validates its use as an indicator of the amount of calcite precipitation © 2011 ASCE.

Strength grading of sawn timber in Europe: an explanation for engineers and researchers.

This paper is a concise explanation of the normative background to strength grading in Europe, addressing important aspects that are commonly misunderstood by structural engineers and timber researchers. It also highlights changes that are being made to the standards to: incorporate requirements of the construction products regulations; add improvements to the system to accommodate the latest knowledge and technology; and widen the application of the standards. Where designs need to be optimised, there is an opportunity to use the system more intelligently, in combination with the latest technology, to better fit design values to the true properties of the timber resource. This can bring a design enhancement equivalent to effort improving other aspects of the structure, such as connectors and reinforcement. Parallel to this, researchers working on other aspects of structural improvement need to understand what grades really mean in respect of the properties of the timber, in order to correctly analyse the results of testing. It is also useful to know how techniques used in grading can assist with material properties characterisation for research. The amount of destructive testing involved in establishing machine grading settings and visual grading assignments presents a barrier to greater use of local timber, and diversification of commercial species, so it is important that any researcher assessing the properties of such species should consider, from the outset, doing the research in a way that can contribute to a grading dataset at a later date. This paper provides an overview of what is required for this.