선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구에서는 FRP, EPDM, 라이너, 추진제로 구성으로 된 추진기관에 대하여 초음파 신호 모델링을 하였다. 신호를 모델링하기 위하여 Eq.
제안 방법
- 다중 접착 계면에 대한 초음파 전달 모델을 사용하여 추진기관의 초음파 펄스 반사법의 시스템 응답 함수와 입력 함수를 구하여 초음파 시험의 시뮬레이션을 수행하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 과 Chern et al. 등이 각기 독자적으로 연구를 수행하여 이항계수를 사용하여 시스템 응답 함수를 계산하는 유사한 일반식을 도출하였다.[1-3]
- 모의 결함 시편은 테프론(Teflon) 시트를 삽입하여 추진제-라이너 미접착 결함을 모사하였다. 모의 결함 시편은 안전과 추진제 보존을 위해 라이너를 도포하여 추진제의 외부를 밀봉하였다. 초음파 시험은 초음파 물성 측정에 사용하였던 수동형 초음파 탐상기와 탐촉자를 사용하여 측정하였고, 일반적으로 초음파 시험에서 많이 사용되고 있는 접촉매질(Ultragel II, Sonotech, Inc.
- 10과 같이 설계 제작하였는데, 모의 결함 시편은 추진기관의 제작에 사용되는 동일한 소재와 공법으로 FRP와 EPDM을 제작한 후, 라이너와 추진제를 충전하는 방법으로 제작하였다. 모의 결함 시편은 테프론(Teflon) 시트를 삽입하여 추진제-라이너 미접착 결함을 모사하였다. 모의 결함 시편은 안전과 추진제 보존을 위해 라이너를 도포하여 추진제의 외부를 밀봉하였다.
- 본 연구에서는 Chern et al.의 시스템 응답 함수 일반식을 사용한 추진기관 추진기관에 대한 초음파 펄스 반사법의 신호를 시뮬레이션을 수행하였고 실험을 통해 모델링 결과와 계측된 신호를 비교하여 시스템 응답 함수 일반식을 검증하고자 하였다.
- 추진기관을 모사하기 위하여 모의 결함 시편을 Fig. 10과 같이 설계 제작하였는데, 모의 결함 시편은 추진기관의 제작에 사용되는 동일한 소재와 공법으로 FRP와 EPDM을 제작한 후, 라이너와 추진제를 충전하는 방법으로 제작하였다. 모의 결함 시편은 테프론(Teflon) 시트를 삽입하여 추진제-라이너 미접착 결함을 모사하였다.
- )을 사용하여 시스템 응답함수를 계산하였다. 한편 시스템 응답함수의 계산에 필요한 추진기관의 소재들에 대한 물성치는 실험을 통해 계측된 값을 사용하였는데, 초음파 속도와 초음파 감쇠계수는 수동 초음파 탐상기 (USD-15, KraftKramer Co.)와 0.5Mhz, 34mm 직경의 저주파수 탐촉자(K0.5-S, General Electric Co.)탐촉자를 사용하여 FRP와 EPDM, Liner, 추진제 시편에 대하여 측정하였다. 재료들의 초음파 감쇠계수의 측정 방법은 ASTM E 664에 따라 실시하였고, Table 1에는 추진기관에 사용된 재료들의 물성치를 정리하였다.
대상 데이터
- 모의 결함 시편은 안전과 추진제 보존을 위해 라이너를 도포하여 추진제의 외부를 밀봉하였다. 초음파 시험은 초음파 물성 측정에 사용하였던 수동형 초음파 탐상기와 탐촉자를 사용하여 측정하였고, 일반적으로 초음파 시험에서 많이 사용되고 있는 접촉매질(Ultragel II, Sonotech, Inc.)을 사용하여 실험을 수행하였다.
데이터처리
- 신호를 모델링하기 위하여 Eq. 6, 7, 8을 Wolfram Mathematica 7.0(Wolfram Research, Inc.)을 사용하여 시스템 응답함수를 계산하였다. 한편 시스템 응답함수의 계산에 필요한 추진기관의 소재들에 대한 물성치는 실험을 통해 계측된 값을 사용하였는데, 초음파 속도와 초음파 감쇠계수는 수동 초음파 탐상기 (USD-15, KraftKramer Co.
이론/모형
- )탐촉자를 사용하여 FRP와 EPDM, Liner, 추진제 시편에 대하여 측정하였다. 재료들의 초음파 감쇠계수의 측정 방법은 ASTM E 664에 따라 실시하였고, Table 1에는 추진기관에 사용된 재료들의 물성치를 정리하였다. 추진제-라이너 접착계면이 정상인 경우와 미접착이 존재하는 경우에 대하여 추진기관의 물성치를 사용하여 계산한 시스템 응답 함수를 Fig.
성능/효과
- 1) 다중 접착계면에서의 초음파 전달에 대한 일반식을 사용하여 계산한 시스템 응답 함수와 탐촉자에서 측정한 입력함수를 사용한 초음파 시뮬레이션이 모의 결함 시편에서 계측한 초음파 신호와 잘 일치하는 것을 확인할 수 있었다.
- 2) 초음파 펄스 반사법을 사용하여 추진제-라이너 접착계면의 미접착 결함을 검출 가능함을 시뮬레이션 결과와 모의 결함 시편 계측을 통해 알 수 있었다.
- 또한 미접착이 존재하는 경우에도 비교적 정확히 파형과 진폭이 일치함을 확인할 수 있었다. 추진기관에 대한 초음파 모델링이 정확하게 초음파 신호전달 현상을 모사할 수 있는 것을 실험을 통해 입증할 수 있었고 향후 이와 유사하게 다중 접착계면을 형성하는 다른 추진기관의 초음파 시험방법 개발에도 적용이 가능할 것으로 예상되었다.
- 이러한 최대 진폭 신호는 모의 결함 시편에 대하여 초음파 펄스 반사법으로 측정한 결과인 Fig. 12에서도 동일한 26μs 위치에서 발생되는 것을 확인할 수 있어 추진제-라이너 접착계면의 미접착 결함을 검출하는 것이 가능한 것을 알 수 있었다.
후속연구
- 또한 미접착이 존재하는 경우에도 비교적 정확히 파형과 진폭이 일치함을 확인할 수 있었다. 추진기관에 대한 초음파 모델링이 정확하게 초음파 신호전달 현상을 모사할 수 있는 것을 실험을 통해 입증할 수 있었고 향후 이와 유사하게 다중 접착계면을 형성하는 다른 추진기관의 초음파 시험방법 개발에도 적용이 가능할 것으로 예상되었다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.