단일주파수 가진 및 방향성 파수 분광법을 활용한 복합재 결함탐지 (Damage detection on composite structures with a single frequency excitation and directional wavenumber spectroscopy)

서지정보

· 발행기관 : 한국비파괴검사학회
· 수록지 정보 : 비파괴검사학회지 / 40권 / 6호 / 435 ~ 443페이지
· 저자명 : 전준영, 남현우, 공예슬, 박규해

초록

본 연구에서는 정상상태 응답을 측정하는 레이저스캐닝을 이용하여 방향성 파수 분광법을 통한 이방성 복합재 구조물의 결함 탐지 및 가시화 기법을 소개한다. 시편에 설치된 압전구동기를 통하여 구조물에 60 kHz 이상의 고 주파수 단일 신호를 통해 가진하고, 구조물을 거울 방향 조절 장치와 Laser doppler vibrometer를 이용하여 측정하고 신호처리를 통한 정상상태 응답을 획득한다. 획득된 정상파 영상화 정보를 통해 방향 별 파수특성을 분석을 통해 이방성 특성을 최소화하는 파수필터를 생성하고, 신호처리를 통해 구조물의 손상 가시화를 수행하였다. 개발 기법의 검증을 위해 0°, 90°, 0°의 각도로 적층된 Bi-directional 복합재구조물에서 실험을 진행하였고 기존 기법대비 높은 민감도로 결함 탐지 및 가시화가 가능함을 증명하였다.

영어초록

This work presents an improved damage-detection technique for nonisotropic composite structures using steady-state excitation-based laser Doppler vibration (LDV). Using a single fixed-frequency excitation from a mounted piezoelectric transducer, the full steady-state wavefield can be obtained using an LDV with a mirror-tilting device. After high-speed scanning, wavenumber filtering is applied to determine the dominant wavenumber components of the measured wavefield, which can be used for damage-sensitive features. In this process, the directional correction of the wavenumber is performed to minimize the anisotropic characteristic in damage detection using local wavenumber estimation. To validate this technique, several experiments were performed on nonisotropic composite structures containing delamination. The results showed that the proposed technique is very efficient in detecting and quantifying delamination and debonding damage on nonisotropic structures at high speeds.

참고자료

· 없음