유도초음파 실험보고서

소개글

유도초음파(Ultrasonic guided wave)법은 구조물의 기하학적인 구조를 따라 전파 하는 파로서 광범위한 비파괴탐상을 효율적으로 수행할 수 있다는 점에서 여러 분 야에 적용될 수 있고, 종파와 횡파가 구조물의 벽면사이에서 수많이 반사되어 중 첩됨으로 형성되어 진다. 이때 유도초음파는 일반적인 체적파와는 매우 다른 특성 을 가지게 되는데, 그 대표적인 차이점으로 무한개의 유도초음파 모드가 넓은 진 동수 영역에 걸쳐 존재한다는 점과 대부분의 모드는 진동수와 벽면의 두께에 다라 전파속도가 변화하는 특성. 즉, 분산특성을 갖는다는 것이다. 그래서 유도초음파를 이해하고 피검체에 적용하기 위해서는 각 모드의 분산특성을 찾는 것이 우선적으 로 행하여져야 한다. 이때 주어진 진동수 영역 내에 존재하는 유도초음파 모드의 분산특성을 나타낸 곡선을 분산선도라고 하며, 이는 탄성파 이론에 대상구조물의 경계조건이 주어짐으로 구하여 진다. 분산선도 상에 있는 모드를 발생하기 위해 현재 많이 사용하는 방법은 초음파의 수직 및 사각입사법과 Comb transducer 법 그리고 자기변형(Marnetostriction)과 전자기초음파탐상(EMAT)법을 이용한 방법들 이 있다.

목차

실험목적



관련이론



시험편 및 실험장비



실험 결과



결론 및 고찰



참고문헌

본문내용

1. 실험목적
유도초음파(Ultrasonic guided wave)법은 구조물의 기하학적인 구조를 따라 전파 하는 파로서 광범위한 비파괴탐상을 효율적으로 수행할 수 있다는 점에서 여러 분 야에 적용될 수 있고, 종파와 횡파가 구조물의 벽면사이에서 수많이 반사되어 중 첩됨으로 형성되어 진다. 이때 유도초음파는 일반적인 체적파와는 매우 다른 특성 을 가지게 되는데, 그 대표적인 차이점으로 무한개의 유도초음파 모드가 넓은 진 동수 영역에 걸쳐 존재한다는 점과 대부분의 모드는 진동수와 벽면의 두께에 다라 전파속도가 변화하는 특성. 즉, 분산특성을 갖는다는 것이다. 그래서 유도초음파를 이해하고 피검체에 적용하기 위해서는 각 모드의 분산특성을 찾는 것이 우선적으 로 행하여져야 한다. 이때 주어진 진동수 영역 내에 존재하는 유도초음파 모드의 분산특성을 나타낸 곡선을 분산선도라고 하며, 이는 탄성파 이론에 대상구조물의 경계조건이 주어짐으로 구하여 진다. 분산선도 상에 있는 모드를 발생하기 위해 현재 많이 사용하는 방법은 초음파의 수직 및 사각입사법과 Comb transducer 법 그리고 자기변형(Marnetostriction)과 전자기초음파탐상(EMAT)법을 이용한 방법들 이 있다.
유도초음파를 비파괴탐상에 적용하기 위해서는 피검체의 특성과 결함의 종류와 크기 그리고 탐상범위 등을 고려하여 적절한 모드선택이 이루어져야 하고, 선택된 모드를 효율적으로 발생시킬 수 있는 방법을 찾아야 한다.
본 실험에서는 EMAT법을 이용하여 시험편의 두께에 의한 분산특성을 알아보고, 모드식별, 군속도측정, 주파수분석을 통해 두께감육결함에 따른 군속도 변화와 군 속도변화가 일어나는 이유에 대해 알아보고자 한다.

참고 자료

(1) 비파괴평가공학, 학연사, 박은수, 박익근, 송성진,
(2) 논문 “비접촉 전자기유도초음파를 이용한 두께감육의 정량평가” 김용권
(3) 논문 “Lamb-EMAT기법을 이용한 박판의 두께감육 평가에 관한 연구”
김태형
(4) 논문 “유도초음파를 이용한 대구경 배관 적용에 관한 연구” 박상기, 이영호
(5) 논문 “에너지 발전설비의 배관검사를 위한 비접촉 유도초음파 모드 규명”
김태형, 김형묵, 박익근, 김용권, 장경영, 조용상, 조윤호
(6) 논문 “배관 용접부의 상시감시를 위한 유도초음파 모드 규명”
박인근, 김태형, 이철구, 김용권, 박태성, 이진혁
(7) 논문 “유도초음파를 이용한 수중 강관의 기계적 결함 검출” 우동우, 나원배
(8) 논문 “유도초음파를 이용한 장거리 배관 탐삼기법”
박익근, 김용권, 김형묵, 송원준, 조용상, 안연식