- L-형상 압전체 센서 배열을 이용한 충격 및 손상 탐지 기법 개발
- ㆍ 저자명
- 정휘권,이명준,박규해,Jung. Hwee-Kwon,Lee. Myung-Jun,Park. Gyuhae
- ㆍ 간행물명
- 비파괴검사학회지
- ㆍ 권/호정보
- 2014년|34권 5호|pp.369-376 (8 pages)
- ㆍ 발행정보
- 한국비파괴검사학회
- ㆍ 파일정보
- 정기간행물| PDF텍스트
- ㆍ 주제분야
- 기타
항공기 구조물 표면에 발생하는 외부 충격은 크랙과 같은 손상을 발생시킬 수 있으며 이는 차후 큰 결함을 야기하기 때문에 충격과 손상을 탐지하고 위치를 추정하는 것은 구조 안정성 모니터링에 있어 중요한 부분이다. 본 연구에서는 능동, 수동 센싱기법을 조합한 L-형상 압전체 센서 배열을 사용하여 충격과 손상을 탐지할 수 있는 기법을 개발하였다. 수동 센싱기법으로 1개 센서군 당 3개의 센서를 L-형상으로 배치하여 충격 발생 각도를 추정하고 2개의 센서군을 사용하여 충격위치를 탐지하는 방법을 도입하였다. 이 수동 센싱기법을 유도초음파 기반의 능동 센싱기법에 확대 적용하여 동일한 압전소자로 충격 탐지와 더불어 손상을 탐지할 수 있는 방법을 개발하였다. 이 기법은 방향에 따른 파동의 속도 변화와 같은 구조물에 대한 정보 없이도 위치 추정이 가능하여 비등방성 구조 내에서도 정확한 충격 및 손상 위치 정보를 얻을 수 있다. 개발된 기법을 날개 형태 구조물 및 CFRP 판에 적용하여 실험적으로 정확한 충격 및 손상 위치를 추정할 수 있음을 증명하였다.
This paper presents a method that integrates passive and active-sensing techniques for the structural health monitoring of plate-like structures. Three piezoelectric transducers are deployed in a L-shape to detect and locate an impact event by measuring and processing the acoustic emission data. The same sensor arrays are used to estimate the subsequent structural damage using guided waves. Because this method does not require a prior knowledge of the structural parameters, such as the wave velocity profile in various directions, accurate results could be achieved even on anisotropic or curved plates. A series of experiments was performed on plates, including a spar-wing structure, to demonstrate the capability of the proposed method. The performance was also compared to that of traditional approaches and the superior capability of the proposed method was experimentally demonstrated.