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fileicon[고체역학실험] 초음파 탐상실험

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소개글

[고체역학실험] 초음파 탐상실험에 대한 자료입니다.

목차

[이론]
(1)비파괴평가의 필요성 및 활용분야
(2)초음파(Ultrasonic)
(3)초음파의 종류 및 특징
(4)초음파탐상의 송, 수신형태
(5) Scanning(탐상)의 종류
(6) 초음파 탐상실험
(7) 개 요
(8) 초음파 탐상의 기본 원리
(9) C-SCAN 실험

[오실로스코프 사용방법]
(1)화면조정과 전원부
(2) 수직증폭부
(3) 소인과 동기부
(4) 기타

[실험 결과]
(1)횡파, 종파 실험
(2)계단 모양 시편 측정

[결과 분석 및 고찰]

본문내용

[이론]
(1)비파괴평가의 필요성 및 활용분야
1)필요성:건물이나 기계등 구조물이 계속된 하중이나 여러 가지 요인들에 의해 균열, Crack, 결함으로 인하여 구조물이 파괴되기 전에 구조물에 대한 안전진단과 사용기간을 알 수 가 있다.
2)활용 분야: 다방면에 걸쳐서 현재는 연구되고 있는 분야이며, 구조물의 결함 검출, 정밀측정분야, 정밀가공분야 ,생산품의 품질평가,가공분야등.
3)비파괴평가의종류 : X-Ray, 단층촬영(의료분야), 초음파탐상, 자분탐상(표면Crack검출), AC탐상, 침투탐상.

(2)초음파(Ultrasonic)
- 수백Khz-수십MHz까지의 인간이 들을 수 없는 높은 진동수를 가진 음파. 가청음파(20Hz-20000Hz), 극저음파(20hz이하)

(3)초음파의 종류 및 특징
1)Bulk Wave
- 초음파의 파장이 구속에 비해 충분한 진행거리를 확보.
- 종파(Longitudinal wave)-Wave의 진행방향입자의 움직임이 나란하다 진행매질:고체와액체 통과,
기체통과 못함.
- 횡파(Shear wave)-Wave의 진행방향과 입자의 움직임이 수직이다.
- 진행매질: 고체만 통과, 액체 기체통과 못함.
※ 진행속도: 종파 〉횡파 (종파가 약 2배)
2) Guided Wave(유도초음파)
- 입자의 움직임은 종파와 횡파가 혼합된 형태를 띄며 특정한 기하학적 구속조건하에서 존재를
하고 일정한 경로를 따라 진행한다.
- 표면파(Surface)-표면을 따라서 진행,표면에만 영향
- 경계층파(Interface wave)-두 가지 다른 재료사이에서 진행
* 판파(plate wave)-판재에서 존재하는 파
- 기타

(4)초음파탐상의 송, 수신형태
1) Pulse-echo type
- 하나의 Transducer(능동적인 sensor -Wave 송수신)로 Wave를 송수신 한다.
2) Through transmission type
- 두 개의 transducer를 사용하여 하나는 Wave를 송신, 나머지 하나는 수신한다.
(5) Scanning(탐상)의 종류
1) A-scan(1차원 Scan)
- 시험 재의 표면 한 점에서 얻은 실험 결과를 강도와 진행 시간과의 관계로 정량적으로 표현한
다. 가장 널리 사용되며 내부 결함의 크기와 위치로 분석된다.
2) B-scan(단면 scan)
- 시험재 표면의 한 선을 따라A-scan을 연속적으로 시행한 시험과의 관계를 정량적인 관계로 표
현한다. 내부결함의 크기 (한 방향에서의 길이), 위치 및 깊이를 결정할 수 있다.
3) C-Scan(평면 Scan)
- 2차원 평면상을 따라 A-scan을 연속적으로 시행하는 방식으로서 시험편의 평면도로 결함 위치
를 상세히 나타낸다.

(6) 초음파 탐상실험
1) 사용장비
¨ç Transducers- cf. 압전소자
¨è Osilloscope : Analog Osilloscope, Digital Osilloscope
③ Function generator
¨ê Pulser & Receiver
¨ë High power UT system(Ram-1000)
2) 두께측정실험( A-Scan)
¨ç Calibration
- 실험에 사용할 Transducer의 주파수를 확인하는 과정.
- Oscilloscope 상에 나타나는 파형의 한 주기를 측정하여 주파수를 구한다. F = 1/t
¨è 속도측정
- 초음파의 진행속도는 물질의 고유한 값이며 주파수와는 무관하다.
V = ds / dt
- dt(시간):시편의 두께, 즉 초음파의 진행거리를 버어니어캘리퍼스로 측정한다.
- dt(시간):Oscilloscope상에 나타난 저면 반복 echo 신호의 시간간격을 측정한다.
※주의: 화면에 나타나는 echo신호의 시간간격은 왕복한시간이다.

태그 초음파 실험, 그래프 탐상, 검사 시간, 결과 횡파, 신호 위치

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