초음파를 이용한 구조진단 실험

최초 등록일
2019.06.16
최종 저작일
2018.11
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목차

1.실험목적
2.실험내용 및 이론적 배경
3.실험장치
4.실험방법
5.실험결과 및 고찰
6.결론
7.참고문헌 및 출처

본문내용

실험목적
본 실험은 초음파 파동을 이용하여 구조의 상태를 진단하는 실험이다 초음파를 이용한 구조진단 실험을 통하여 각 물질에서의 초음파 전파속도를 이용하여 오실로스코프 상에 나타나는 재료의 경계면에서 반사되어 돌아오는 신호의 시간차를 이용하여 재료의 두께를 측정할 수 있다. 이때 초음파를 이용한 두께 측정방법을 적용하여 한쪽 면에서만 접근이 가능한 감육손상 재료의 두께를 측정할 수 있는 장점이 있다. 또한 재료 내의 결함 유무를 결함 부위에서 산란, 반사되어 돌아오는 신호를 해석하여 판단할 수 있다. 또한 재료 내의 결함 유무를 결함 부위에서 산란, 반사되어 돌아오는 신호를 해석하여 판단할 수 있다. 먼저 파동에 대한 기본적인 개념과 실험기법, 데이터 분석능력을 기르도록 한다. 이 실험의 목적은 재료의 단면 또는 일부만 보이는 부분에서 전체 시편의 물성 및 제원을 알아내는 것과 미세한 온도와 압력 차이에 의해 발생하는 시편의 인장과 압축 정도를 알아보는 것이다. 그리고 시편의 결함정보를 초음파를 이용하여 측정하여 판단하고, 신호를 해석해본다.

실험내용 및 이론적 배경
1) 실험내용
본 실험에서는 초음파를 이용하여 시편의 두께 측정과 파동속도 측정, 컴퓨터 모니터의 단면으로부터 보이지 않는 내부의 두께 측정, 결함이 존재하는 시편의 결함 위치를 판단한다.
실험내용은 다음과 같다.
(1) 초음파 탐촉자를 이용하여 각 시편의 파동속도를 측정하고, 두께를 모르는 시편의 두께를 측정한다.
(2) 컴퓨터 모니터의 단면으로부터 초음파를 이용하여 두께를 측정한다.
(3) 결함이 존재하는 시편을 위상배열 장비를 통해서 결함정보를 알아낸다.

2) 이론적 배경
(1) 파동(Wave) : 운동이나 에너지가 전달되는 현상, 시각과 위치의 함수로 나타내어진다.
① 초음파(Ultrasonic wave) : 가청주파수(20Hz ~ 20kHz)를 초과하는 주파수를 갖는 음파
② 속도(Wave velocity) : 단위 시간동안 파동이 이동한 거리
③ 주기() : 반복 운동하는 파동이 1회 반복하는데 걸리는 시간[s]
④ 주파수() : 단위 시간당 파동의 반복 횟수[1/s],[Hz]

참고 자료

기계공학실험교재편찬위원회, 기계공학응용실험, 청문각

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