초록 ▼

본 출원 발명은 기존에 LCR 방법을 이용하여 초음파 시간차를 측정하여 시편의 잔류응력을 측정하는 방법은 식(1)에의하면 는 초기 밀도, 은 하중에 평행하게 전파하는 종파속도, 와 는 2차 탄성 상수, 과 은 3차 탄성 상수, 는 포아송 비, 은 단축 방향 인장시험으로 측정하는 LCR 파에 대한 무차원 음향탄성상수를 모두 알아야 계산할 수 있었다. 본 출원 발명은 이러한 문제점을 LCR 파만을 이용하여 잔류응력을 측정할 수 있는( ... 식(2))를 포함하는 발명을 제공함으로써 간단한 계산만으로 잔류응력이 측정 가능한 방법을 제공하

본 출원 발명은 기존에 LCR 방법을 이용하여 초음파 시간차를 측정하여 시편의 잔류응력을 측정하는 방법은 식(1)에의하면 는 초기 밀도, 은 하중에 평행하게 전파하는 종파속도, 와 는 2차 탄성 상수, 과 은 3차 탄성 상수, 는 포아송 비, 은 단축 방향 인장시험으로 측정하는 LCR 파에 대한 무차원 음향탄성상수를 모두 알아야 계산할 수 있었다. 본 출원 발명은 이러한 문제점을 LCR 파만을 이용하여 잔류응력을 측정할 수 있는( ... 식(2))를 포함하는 발명을 제공함으로써 간단한 계산만으로 잔류응력이 측정 가능한 방법을 제공하며, 속도차이 측정을 위하여 1개의 초음파 트랜스듀서와 2개의 리서버를 구비한 초음파 탐촉자를 제공한다.상기와 같은 구성에 의하여 시편의 표면 가까이에 집중되어 빠른 속도로 표면을 따라 이동하는 LCR 파의 속도를 측정하여 응력이 0일 때의 속도와 비교하여 속도변화로 인장응력, 압축응력 및 응력의 크기를 측정할 수 있는 효과가 있다.

대표청구항 ▼

시료에 입사되는 초음파 종파가 전반사 임계각보다 크거나 같은 각으로 굴절하여 상기 시료의 표면하부에서 표면을 따라 이동하는 LCR 파를 측정하여 상기 시료의 잔류응력 측정은주파수는 2.25 MHz의 초음파 센서 및 상기 초음파 센서의 몸체를 구성하는 PMMA (poly- methyl- meta- acrylate) 재질로 구성된 쐐기의 종파 속도(Vw)를 측정하고,상기 시료의 종파속도(Vs)를 측정한 후,상기 시료의 종파 속도(Vs)와 쐐기의 종파 속도(Vw)를 스네일의 법칙을 이용하여 전반사 임계각을arcsin(Vw/Vs) 로 계산

시료에 입사되는 초음파 종파가 전반사 임계각보다 크거나 같은 각으로 굴절하여 상기 시료의 표면하부에서 표면을 따라 이동하는 LCR 파를 측정하여 상기 시료의 잔류응력 측정은주파수는 2.25 MHz의 초음파 센서 및 상기 초음파 센서의 몸체를 구성하는 PMMA (poly- methyl- meta- acrylate) 재질로 구성된 쐐기의 종파 속도(Vw)를 측정하고,상기 시료의 종파속도(Vs)를 측정한 후,상기 시료의 종파 속도(Vs)와 쐐기의 종파 속도(Vw)를 스네일의 법칙을 이용하여 전반사 임계각을arcsin(Vw/Vs) 로 계산하고,상기 초음파 센서는 1개의 트랜스 듀서와 2개의 리시버로 구성되며, 상기 트랜스 듀서를 수직에 대하여 상기 전반사 임계각만큼 반시계 방향으로 기울여 설치하고,상기 2개의 리시버는 상기 트랜스듀서를 기준으로 일측의 수직에 대하여 시계방향으로 전반사 임계각 크기만큼 기울여 설치하며,상기 트랜스듀서와 인접한 리시버의 거리와 다른 리시버 사이의 거리를 동일하게 구성하고,상기 트랜스 듀서와 인접한 리시버 사이에는 수직하게 가로막을 두어 시편을 거치지 않고, 상기 트랜스 듀서에서 리시버 쪽으로 초음파 신호가 바로 전달되는 것을 방지하며, 하기의 식 (2)에 의하여 잔류응력의 계산이 가능한 초음파 센서를 이용한 시편의 잔류응력 측정방법에 있어서,1단계 : 응력이 없는 시편을 준비하는 단계2단계 : 상기 시편에 응력이 0인 상태에서상기 초음파 트랜스듀서에서 신호를 발생하고 상기 리시버1과 리시버2에서 초음파 신호가 측정되는 시간을 측정하고 리시버1과 리시버2에서 측정한 시간의 차이를 로 설정하는 단계; 및제3단계 ; 상기 시편에 응력을 높이면서 응력의 변화에 따라 상기 초음파 트랜스듀서에서 신호를 발생하고 상기 리시버1과 리시버2에서 초음파 신호가 측정된시간의 차이를 로 측정 저장하는 단계제4단계 : 상기 3단계의 과정을 3개 이상의 응력에 따른 신호를 측정하는 반복측정단계제5단 계 : 제3단계에서 가해준 응력에 따른 리시버1과 리시버2의 시간차 이 측정시간(t) 대 응력(PMa) 그래프를 얻는 단계제6단계 : 상기 그래프로부터 측정시간(t) 대 응력(P Ma) 관계식을 구하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 센서를 이용한 시편의 잔류응력 측정방법.식 (2)여기서,은 종파의 속도은 속도변화는 응력변화는 탄성계수은 단축 방향 인장시험으로 측정하는 LCR 파에 대한 무차원 음향탄성상수(acoustic-elastic constant)잔류응력이 없을 때 초음파트랜스듀서와 설정거리만큼 이격된 상태에서 초음파 신호가 도달하는 시간잔료응력이 있는 상태에서 초음파트랜스듀서와 설정거리만큼 이격된 상태에서 초음파 신호가 도달하는 시간과 와의 차이