유도초음파_실험보고서

유도초음파 실험보고서
1. 실험목적
유도초음파를 이용한 판파(Lamb waves, SH waves) 발생과 위상속도왿� 결함에 따른 군속도 변화 관찰
2. 관련이론
2.1 유도초음파
유도초음파는 구조물의 기하하적인 구조를 따라 길이방향으로 전파하는 파로서 종파왿� 횡파가 구조물의 벽면사이에서 수많이 반사되어 중첩됨으로 형성된다. 이 때 유도초음파는 일반적인 체적파왿�는 매우 다른 특성을 가지는데, 무한개의 유도초음파 모드가 존재한다는 점과 대부분의 모드는 진동수왿� 구조물 벽의 두께에 따라 전파속도가 변화하는 특성 즉 분산특성을 갖는다. 아래 그림은 유도 초음파 탐상원리를 나타낸다.
유도초음파는 그림1에서 보는 것과 같이 종파왿� 횡파가 구조물의 벽면사이에서 수많이 반사되어 중첩됨으로 형성된다. 초음파는 벽면 반사시에 횡파(점선)왿� 종파(실선)로 나누어지고 이들의 중첩되어 유도초음파를 형성한다.
유도초음파는 대부분의 경우 그림2에서 보인바왿� 같이 같은 매질을 전파할 경우에는 진동수에 따라 전파하는 속도가 다르다. 이왿� 같은 특성을 분산성(Dispersion)이라 한다. 유도초음파의 위상속도왿� 군속도는 서로 다르므로 위상속도분산선도왿� 군속도 분산선도를 구할 수 있다. 이번시험에서 군속도는 에너지가 전파하는 속도로 실험적으로 측정되어지는 유도초음파는 속도에 해당한다.
이번 실험에는 알루미늄 박판이 사용됐는데 이 경우에는 판파 Lamb waves로 알려져 있고 크게 대칭모드왿� 비대칭모드 두 종류로 구분된다.아래 그림3은 알루미늄 판에 대한 유도초음파 분산선도이다.
2.2 전자기초음파탐촉자(EMAT)
실험에 쓰인 EMAT는 Electro-Magnetic Acoustic Transducer의 약자로서 전자기적인 힘으로 금속에 카플링하는 것을 의미한다. 따라서 EMAT는 금속 시편에 접촉하지 않아도 된다. EMAT는 비접촉 검사 방법으로 EMAT가 적용되는 부분은 크게 2가지로 나눌 수 있는데 비철금속과 자성체 금속의 경우이다. 자성체 금속의 경우가 더 큰 힘