레이저 스캐닝 기반 유도 초음파 및 정상파 응답 영상을 활용한 크랙 결함탐지 기법 (Crack Visualization Using Laser-scanning based Guided Ultrasonic and Standing Waves Response Image)

서지정보

· 발행기관 : 한국비파괴검사학회
· 수록지 정보 : 비파괴검사학회지 / 39권 / 6호 / 351 ~ 361페이지
· 저자명 : 임성진, 전준영, 박규해, 강토, 한순우

초록

본 연구에서는 레이저 스캐닝 시스템 기반 초음파 영상 측정 기술을 이용하여 구조물의 크랙 결함을 가시화하는 연구를 수행하였다. 크랙 결함을 가시화를 위해 유도초음파 및 정상파 응답 영상 기법의 2가지 초음파 영상화 기법을 활용하였다. 정상파 응답 영상 측정 기법은 구조물에 부착된 압전소자가 단일 주파수로 정상파 신호를 생성하고, 이때 발생되는 구조물의 정상파 응답 영상을 레이저 도플러 진동계와 거울 방향 조절 장치를 통해 측정하였다. 유도초음파 응답 영상화 기법의 경우 압전체가 유도초음파 신호를 생성하고 동일한 절차로 유도초음파 응답 영상을 획득하였다. 크랙 결함을 가시화를 위해 결함에 의해 발생되는 유도초음파 및 정상파 영상의 변화 분석을 수행, 각 초음파 영상화 기술의 특성을 반영한 크랙 결함 탐지 기법을 개발하였다. 검증을 위해 알루미늄 판재와 복합재 구조물에서의 크랙 결함 가시화 실험을 수행하였고, 본 연구에서 개발한 기법이 크랙 결함 가시화에 효과적임을 증명하였다.

영어초록

This study describes a crack detection technique using full-field waveforms based on laser scanning. Two types of ultrasonic imaging techniques (guided waves and standing waves) are used for crack detection. For the standing wave-based technique, the steady-state response was obtained from a laser doppler vibrometer and mirror tilting device using a single-fixed frequency excitation (>40kHz) by a mounted piezoelectric transducer. For the guided wave-based approach, the same procedure is used except that a piezo actuator generates a ton-burst excitation and an averaging process is used to enhance the signal-to-noise ratio. Signal processing based on two-dimensional wavelet filtering is used for crack detection and visualization. Several experiments are performed on aluminum and composite plates to demonstrate the effectiveness of the proposed technique. The results demonstrate that the proposed technique is considerably effective in crack detection and visualization.

참고자료

· 없음