부산대학교 기계공학응용실험 - 초음파를 이용한 구조진단 실험(퀄리티 보장, 학점 A+)

소개글

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목차

1. 실험 목적
2. 실험 내용 및 이론적 배경
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 결론 및 고찰
6. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
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. 이때 초음파를 이용한 두께 측정방법을 적용하여 한쪽 면에서만 접근이 가능한 감육 손상 재료의 두께를 측정할 수 있는 장점이 있다. 또한 재료 내의 결함 유무를 경함 부위에서 산란, 반사되어 돌아오는 신호를 해석하여 판단할 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 것이다. 그리고 시편의 결함 정보를 초음파를 이용하여 측정하여 판단하고, 신호를 해석해본다.

2. 실험 내용 및 이론적 배경
2.1 실험내용
본 실험에서는 초음파를 이용하여 시편의 두께 측정과 파동 속도 측 정, 컴퓨터 모니터의 단면으로부터 보이지 않는 내부의 두께 측정, 결함이 존재하는 시편의 결함 위치를 판단한다.

실험내용은 다음과 같다.
• 초음파 탐촉자를 이용하여 시편의 파동 속도를 측정하고 이를 이용하여 재료의 물성치를 측정한다.
• 컴퓨터 모니터의 단면으로부터 초음파를 이용하여 두께를 측정한다.
• 결함이 존재하는 시편을 B 스캔을 통하여 결함 정보를 알아낸다.

<중 략>

5. 결론 및 고찰
이번 실험은 초음파를 이용하여 재료의 단면 또는 일부 부분을 통하여 전체 시편의 물성을 알아내는 것과 그 시편의 결함 정보를 측정하여 판단해보고, 또한 눈에 보이지 않는 부분에 대한 형상을 알아내는 것이었다. 이는 비파괴 검사 분야로 이를 이용하면 실제 눈으로 보이지 않는 물체의 어떠한 부분에 대한 결함이나 형상을 파괴하지 않고 측정 해 낼 수 있는 것이다. 이를 잘 이용하게 되면 구조진단에 매우 효과적으로 활용 할 수 있을 것이다.

참고 자료

기계공학실험교재편찬회, "기계공학응용실험(개정판)", 청문각, p.67-79, 2009
J. M. Gere, “Mechanics of Materials,” 5th Ed. Brooks/Cole, 2001
http://www.matweb.com/index.aspx