복합재료의 파손 감지를 위한 동조형 음향방출 신호분석 기법

Abstract

장섬유 복합재료는 항공우주 구조물, 로봇 팔 등의 구조물에 광범위하게 적용되고 있으며, 복합재료의 비파괴 검사방법에 대한 연구는 구조의 안전성과 신뢰성을 향상시키기 위하여 매우 중요한 연구 분야로 대두되고 있다. 본 논문에서는 AE 신호의 특정주파수 성분을 추출할 수 있는 동조회로를 가진 AE 신호 분석 장비를 설계, 제작하였다. 제작된 AE 신호 분석 장비에 충격이나 기계적 진동 등과 같은 외란을 가하였을 때 제작된 AE 신호 분석 장비의 잡음레벨은 상용 AE 신호 분석 장비의 잡음레벨보다 매우 낮은 값을 나타내었다. 또한 복합재료 시편의 정, 동적 인장시험 하에서 제작된 AE 분석 장비는 상용 장비와 동일한 수준의 복합재료 파손감지능력을 나타냄을 확인할 수 있었다.

As fiber reinforced composite materials are widely used in aircraft, space structures and robot arms, the study on the non-destructive testing methods of the composite materials has become an important research area for improving their reliability and safety.In this paper, the AE signal analyzer with the resonance circuit to extract the specified frequency of the acoustic emission signal were designed and fabricated. The noise levels of the fabricated AE signal analyzer by the disturbance such as impact or mechanical vibration had a very small value comparable to those of the conventional AE signal analyzer. Also, the fabricated AE signal analyzer was proved to have about the same crack detection capabilities with the conventional AE signal analyzer under the static and dynamic tensile tests of the composite materials.