KR60 레일의 결함 탐상을 위한 위상배열 초음파 변환기 개발 (Ⅰ) = CIVA Software를 이용한 시뮬레이션

국문 초록 (Abstract)

현재 우리나라 철도 레일의 초음파 탐상은 복수의 단일 초음파 변환기를 이용한 탐상이다. 단일 초음파 탐상의 한계를 극복하기 위해, 본 연구에서는 CIVA 시뮬레이션을 이용하여 KR60 레일의 결함 탐상을 위한 최적 위상배열 초음파 변환기를 설계하고, 그 탐상 결과를 분석하였다. 상용 위상배열 초음파 변환기를 KR60 레일의 비파괴 탐상에 이용할 경우 레일의 기하학적 특성에 따라 검출 가능한 결함의 종류가 제한되었다. 따라서, KR60 레일의 구조적 특징과 결함의 위치와 형상에 따라 위상배열 초음파 변환기의 제원(중심주파수, 대역폭, 집속 깊이, 소자 길이, 너비, 높이 등)을 도출하였으며, 도출된 위상배열 초음파 변환기의 음장과 다양한 인공결함에 대한 S-scan 이미지를 비교·분석하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Ultrasonic testing for the KR60 railway in Korea has been conducted by single element ultrasonic testing. In this study, to overcome the limits of single element ultrasonic testing, phased array ultrasonic transducers for detecting defects on the KR60 rail were designed and analyzed based on the inspection results obtained by CIVA software simulation. It was difficult to detect various defects using commercial phased array ultrasonic transducers because of geometric features of KR60 railroad. Therefore, according to the geometric characteristics of the KR60 railroad, the specifications of phased array ultrasonic transducers for the KR60 rail were determined such as nominal frequency, bandwidth, focusing length, width, height, length of piezo-electric material, etc. The acoustic field of the phased array ultrasonic transducers and their S-scan images of artificial defects on the KR60 rail were compared and analyzed.

목차 (Table of Contents)

• 초록
• Abstract
• 1. 서론
• 2. CIVA 시뮬레이션 조건 설정
• 3. CIVA 시뮬레이션 결과
• 4. 결론
• References

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