[고체역학 실험] 초음파 실험

1. [고체역학 실험] 초음파 실험.hwp
2. [고체역학 실험] 초음파 실험.pdf
[고체역학 실험] 초음파 실험
1.실험목적
초음파는 달라진 물체나 공간과의 경계면에서 반사하는 성질을 가지고 있는데 이와 같은 성질을 이용해서 물체 내부결함을 검출하고 그 위치와 크기를 측정하기 위해 하는 실험이다. 이번 실험에서는 내부결함을 검출하는 것 보다는 6가지 재료 알루미늄, 주철, s-20c, s-45c, 황동, 세라믹의 종파, 횡파속도를 측정하여 재료 고유의 성질인 탄성계수를 구하는 데 있다. 이어서 인장실험에서 구한 탄성계수와 비교하는 목적이 있다.

2.관련이론 및 공식
초음파가 시험편내로 전파할 때 결함과 같은 불연속부의 경계면에서는 투과 및 굴절 또는 반사를 한다. 이때 불연속부에서 반사하는 초음파를 분석하여 검사하는 방법을 펄스반사법(Pulse-echo 또는 Pulse-reflection), 투과한 초음파를 분석하여 검사하는 방법을 투과법(Through Transmission), 펄스반사법과 유사하지만 공진(Resonance)현상을 이용한 공진법이 있다.

*펄스반사법
- 초음파 펄스를 시험편에 규칙적으로 입사시키고 반사원으로부터 반사되는 초음파를 분석하여 반사원의 크기, 위치 등 필요한 정보를 알아내는 방법이다. 반사파의 에너지는 불연속부의 크기에 절대적인 영향을 받으며 불연속부의 종류에 따라서도 영향을 받는다. 또한 반사파의 방향은 초음파의 입사방향과 불연속부의 방향에 크게 영향을 받는다.대부분의 펄스반사법에 사용되는 장비는 타이머, 전기신호발생기, 송수신진동자, 에코-시그날(Echo-Signal)증폭기, 화면 등으로 구성되어 있다

1개의 탐촉자를 사용하여 송수신을 겸하여 검사할수도 있고 동일 평면에 2개의 탐촉자를 사용한 Pitch-Catch 방법으로도 검사할 수 있다. 펄스반사법은 종파, 횡파, 표면파, 판파 등 모든 종류의 파를 이용할 수 있으며 시험편의 형상 및 검사조건에 따라 수직 또는 사각 빔을 사용하여 반사파의 신호분석을 통해 불연속부의 방향, 크기, 위치, 형태 등을 알아낼 수 있다.

*투과법
....