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탄성파의 비선형상호작용과 응력의 효과

전문가 제언: ○ 탄성파의 변형과 응력의 계산에 관한 연구는 비파괴검사를 비롯하여 여러 공학 분야에서 중요하며, 이 가운데 특히 파형의 산란문제에 대한 연구가 활발하다.

○ 파형의 산란문제에 대한 해석으로 최근 경계요소 법(Boundary integral equation method)을 이용하려는 다양한 시도가 있었으며, 균열이나 공동 등 다수의 함유 체(inclusion)가 될 수록 산란이 복잡해져서 이에 대한 탄성동력학 문제를 해석하기 위해 체적 적분 방정식법(VIEM: Volume Integral Equation Method)도 소개되고 있다.

○ 이를 포함하여 복합재료를 포함한 복합체에 대해서 공진산란을 이용한 초음파 비파괴검사법이 도입되고 있으며, 이는 초음파응력파가 각 매질에 의해 산란되는 산란 응력파를 측정하는 것이다.

– 응력파의 산란 문제는 직교보드 전개법 등 많은 수학적 모델이 개발되어 있는데, 최근 음향공진산란이론(Acoustic resonant scattering theory)의 개념을 이용하여 탄성파의 산란문제를 해결하려는 다양한 시도가 계속되고 있다. 이는 산란파의 주파수특성이 산란 체의 공진현상과 관련이 있다는 이론에서 출발하고 있다.

○ 이 글에서는 초음파의 공명산란을 이용하여 관련모델 식을 도출하여 시험치와 비교 검증함으로써 공진산란을 이용한 초음파 비파괴검사의 정밀도를 높이는 가능성을 찾고 있다.

○ 아직 이러한 탄성파의 산란현상에 대한 공진 산란이론은 계속 정립해 나가는 단계여서, 초음파를 이용한 비파괴 검사기술이 다양하게 보급되는 가운데 결과분석에 대한 신뢰성을 계속 높여갈 수 있을 것으로 보여 기대되고 있다.

저자: Masahiko HIRAO
자료유형: 학술정보