[기계공학응용실험] 초음파를 이용한 구조 진단 실험

소개글

10년도 2학기 부산대학교 기계공학응용실험 입니다.당연히 성적은 A+ 입니다.랩노트는 수준이 비슷하여 변별력이 없고, 리포트가 매우 중요합니다.빼먹거나 늦으면 타격이 큽니다.

목차

1 목적
2 이론적 배경
3 실험장치 및 방법
4 실험결과 및 분석
5 고찰
6 참고 문헌

본문내용

1 목적
본 실험은 초음파 파동을 이용하여 구조의 상태를 진단하는 실험이다. 초음파를 이용한 구조 진단 실험을 통하여 각 물질에서의 초음파 전파 속도를 이용하여 오실로스코프 상에 나타나는 재료의 경계면에서 반사되어 돌아오는 신호의 시간차를 이용하여 재료의 두께를 측정할 수 있다. 이 때 초음파를 이용한 두께 측정방법을 적용하여 한쪽 면에서만 접근이 가능한 감육 손상 재료의 두께를 측정할 수 있는 장점이 있다. 또한 재료내의 결함 유무를 결함 부위에서 산란, 반사되어 돌아오는 신호를 해석하여 판단 할 수 있다. 먼저 파동에 대한 기본적인 개념과 실험기법, 데이터 분석 능력을 기르도록 한다. 이 실험의 목적은 재료의 단면 또는 일부만 보이는 부분에서 전체 시편의 물성 및 제원을 알아내는 것과 미세한 온도와 압력 차이에 의해 발생하는 시편의 인장과 압축 정도를 알아보는 것이다. 그리고 시편의 결함 정보를 초음파를 이용하여 측정하여 판단하고, 신호를 해석해본다.
2 이론적 배경
2.1 초음파 이론
비파괴검사에서 사용되는 초음파는 금속이나 비금속을 포함한 각종 신소재 및 접합 부재에의 결함 탐상과 강도 측정을 통해 구조물의 건전성 평가에 대한 핵심 정보를 제공한다. 또한, 초음파를 이용한 각종 재료의 고유한 물성 평가도 가능하다. 초음파(Ultra Sound)는 귀로 들을 수 있는 음파(가청주파수 : 20Hz ~ 20KHz)보다 높은 주파수 성분을 갖는 음파로 고체 내의 전파속도는 재료 내부의 응력에 따라 변하는 것으로 알려 져 있다. 이 때 3차원 미소체적의 변형률(Strain)과 변위(Displacement)의 관계식을 아래와 같이 표시할 수 있다.

참고 자료

① 기계공학실험교재편찬회, "기계공학 응용실험", 淸文閣.
② 김용석, 김형준, 박인규, 이재갑 공역(William D. Callister, Jr. 원저), MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING,