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레이저 초음파 기반 반사식 회전 검사 기법을 이용한 오토클레이브 가공 L 형 복합재 구조물의 모서리 검사
Corner Inspection of Autoclave-cured L-shaped Composite Structure using Pulse-echo Rotation Scanning Scheme based on Laser Ultrasonic 원문보기

Composites research = 복합재료, v.31 no.5, 2018년, pp.246 - 250  

이영준 (Department of Aerospace Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology) ,  이정률 (Department of Aerospace Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology) ,  홍성진 (Materials & Processes Team, Korea Aerospace Industries, LTD.)

초록
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본 연구에서는 곡면 복합재 구조물의 모서리에 위치한 결함을 검사하고 가시화하기 위해 제안된 레이저 초음파 기반 회전식 검사 기법을 소개한다. 모서리 부위에 결함이 위치한 L 형 복합재 구조물을 레이저 초음파 기반 회전식 검사 기법을 이용하여 검사하였다. L 형 시편은 층간분리 손상을 모사하기 위해 각기 다른 세 가지 깊이에 위치한 인공 결함을 포함하고 있다. 모든 인공 결함이 각각의 위치한 깊이에 따라 다른 시간대에 선명하게 탐지되었다. 검사결과는 제안된 방법이 어떠한 특별한 도구 없이도 곡면 복합재 구조물의 모서리 부위의 검사에 적합하다는 것을 보여준다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, laser ultrasonic rotation scanning method was proposed to inspect and visualize defects in corner section of curved composite structure. L-shaped composite specimen with defects in its corner section were inspected using laser ultrasonic rotation scanning method. L-shaped specimens ha...

주제어

#회전식 검사   #레이저 초음파   #곡면 복합재 구조물   #초음파 전파 영상화   #모서리 검사  

표/그림 (5)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 L 형 구조물의 모서리 부위 검사를 위해 고안된 레이저 초음파 기반 회전식 검사 기법을 소개한다. 레이저 초음파 검사 방식은 비접촉 초음파 검사 방식의 하나로, 검사체와의 이격 거리가 수 센티미터 수준에 불과한 기타 비접촉 초음파 검사 방식과는 달리 수 미터 이상의 먼 거리에서도 검사가 가능한 완전한 비접촉식 검사 방식이다[8].
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
주 구조물의 주된 역할은 무엇인가? 하지만 최근에는 주요 하중을 지지하는 주 구조물(primary structure)의 제작에 복합재가 적용되는 사례가 증가하고 있다[1]. 주 구조물의 주된 역할은 공력 및 관성 하중에 의해 발생하는 인장, 압축, 굽힘 또는 비틀림 하중을 지지하고, 연결된 부 구조물로 하중을 분산시키는 것이다. 그러므로 복합재 주 구조물은 하중을 지지하는 동시에 다른 구조물과의 연결이 용이하도록 대부분 L 또는 T 자 모양의 형태를 띤다[2,3].
항공분야에서 복합재료의 수요가 증가하는 이유는 무엇인가? 복합재료는 무게 대 강도 및 강성비가 매우 높고 피로와 부식에 대한 저항성이 강해 항공분야에서 그 수요가 갈수록 증가하고 있다. 복합재가 항공기에서 차지하는 비율이 증가함에 따라 복합재료로 만들어지는 구조물의 종류 역시 더욱 다양해지고 있다.
위상 배열 초음파 방식을 이용한 모서리 부위 검사를 위해 특수 제작된 탐촉자를 사용할 때의 문제점은 무엇인가? 위상 배열 초음파 방식을 이용한 모서리 검사 시에는 모서리 부위의 검사만을 위해 특별히 제작된 탐촉자를 필요로 한다 [6,7]. 하지만 이러한 특수 제작된 탐촉자는 평판 검사에는 사용할 수 없을 뿐만 아니라, 모서리의 형상이 크게 달라지는 경우에도 사용이 제한된다. 예를 들어 모서리의 곡률이 탐촉자가 허용하는 범위보다 크거나 작을 경우 사용이 불가하며, 만약 모서리가 완전한 직각이 아닐 경우에도 사용이 제한된다.
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참고문헌 (11)

  1. Kim, J.H., Han, J.S., Bae, B.H., Choi, J.H., and Kweon, J.H., "Manufacturing and Structural Analysis of Thick Composite Spar Using AFP Machine," Composite Research, Vol. 28, No. 4, 2015, pp. 212-218. 

    원문보기 상세보기 crossref

  2. Ishikawa, T., Matsushima, M., and Hayashi, Y., "Comparison of Numerical Analysis of Linear and Post-Buckling Behavior of CFRP T-Stiffeners with Experimental Results," Advanced Composite Materials, vol. 7, no. 3, 1998, pp. 263-283. 

    상세보기

  3. Stickler P.B., and Ramulu M., Experimental Study of Composite T-Joints under Tensile and Shear Loading," Advanced Composite Materials, Vol. 15, No. 2, 2006, pp. 193-210. 

    상세보기

  4. Matsuo, T., Goto, T., and Takahashi, J., "Investigation about the Fracture Behavior and Strength in a Curved Section of CF/PP Composite by a Thin-Curved Beam Specimen," Advanced Composite Materials, Vol. 24, No. 3, 2015, pp. 249-268. 

    원문보기 상세보기 crossref

  5. Nhut, P.T., and Yum, Y.J., "Experimental Investigation of the Effect of Manufacturing and Working Conditions on the Deformation of Laminated Composite Structures," Composites Research, Vol. 26, No. 4, 2013, pp. 265-272. 

  6. Habermehl, J., and Lamarre, A., "Ultrasonic Phased Array Tools for Composite Inspection during Maintenance and Manufacturing," Proceeding of the 17th World Conference on Nondestructive Testing, Shanghai, China, Oct. 2008, pp. 25-28. 

  7. Xu, N., and Zhou, Z., "Numerical Simulation and Experiment for Inspection of Corner-Shaped Components Using Ultrasonic Phased Array," Ndt & E International, Vol. 63, 2014, pp. 28-34. 

    상세보기 crossref

  8. Scruby, C.B. and Drain, L.E., Laser Ultrasonics -Techniques and Applications, Adam Hilger, Bristol, UK, 1990. 

  9. Paschotta, Rudiger. Field Guide to Laser Pulse Generation. Vol. 14, SPIE Press, Bellingham, 2008. 

  10. Dubois, M., and Drake, T.E., Dubois, Marc, and Thomas E. Drak, "Evolution of Industrial Laser-ultrasonic Systems for the Inspection of Composites," Nondestructive Testing and Evaluation, Vol. 26, No. 3-4, 2011, pp. 213-228. 

    상세보기 crossref

  11. Lee, J.R., Ciang, C.C., Shin, H.J., Park, C.Y., and Yoon, D.J., "Laser Ultrasonic Propagation Imaging Method in the Frequency Domain Based on Wavelet Transformation," Optics and Lasers in Engineering, Vol. 49, No. 1, 2011, pp. 167-175. 

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