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레이저 여기 램파를 이용한 항공기 판재 접합부의 비접촉식 초음파 검사
장경영,김홍준,Ceringlia, Donatella,Djordjevic, Boro 한국비파괴검사학회 2001 한국비파괴검사학회지 Vol.21 No.2
접착제와 리벳으로 접합된 항공기 판재의 접합부는 접합 불량, 크랙, 피로 결함이나 부식등에 의해 손상되고 열화될 수 있으며 이런 결함을 전 영역에 걸쳐서 신속하고도 신뢰성 있게 검사하는 것은 항공기 안전을 위해 매우 중요하다. 본 연구에서는 이를 위해 항공기용 알루미늄 판재의 랩 스플라이스 접합 연결부의 접합 품질을 비접촉 방식으로 수행할 수 있는 초음파 비파괴 평가법을 제안한다. 여기서는 레이저를 이용해 램파를 발생시키고 비접촉식 트랜스듀서(공기정합 용량형 트랜스듀서)를 이용해 피치-캐치 방식으로 검사한다. 레이저 소스로는 Q-스위치된 Nd:YAG레이저가 이용되며 배열 형태의 직선 슬릿을 갖는 마스크를 이용해 특정 모드의 램파를 발생시켜 이용하였다. 접합부의 한 쪽에서 발생된 레이저 여기 초음파는 판을 따라 전파하여 접합부를 지나 반대편에서 수신되고 수신된 신호의 특성과 접합부의 품질과의 관련성을 조사하였다. Due to aging, adhesively bonded and riveted aircraft lap joints can contain disbands, crack around rivet holes, fatigue induced flaws, and corrosion. It is required for the safety of aircraft to inspect these defects through the whole region of joint in rapid speed. Bond quality of adhesively bonded and riveted aluminum lap splice joints is investigated using non-contact remote ultrasonic nondestructive evaluation(NDE). Non-contact ultrasonic tests are performed using laser generation and air-coupled transducer detection. A Q-switched Nd:YAG laser and a periodic transmission mask are used to generate a selected Lamb mode. The Lamb wave is generated on one side of the lap splice joint, propagates along the plate, interacts with the joint and is detected on the other side by a micromachined air-coupled capacitance transducer. Analysis of recorded signals allows to evaluate the condition of the bond.
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레이저와 공기결합 트랜스듀서를 이용한 비접촉식 초음파 비파괴 평가/검사
장경영(Kyung Young Jhang),김홍준(Hong Joon Kim),Donatella Cerniglia,Boro Djordjevic 대한기계학회 2001 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2001 No.3
Ultrasonic NDE/I methods have been demonstrated as very effective tool in characterization of cracks and structural defects such as bond-line failures. Most of the ultrasonic testing is performed using conventional contact ultrasonic transducers that cannot be readily adapted to automation and field application. Also for large area inspection contact type is time consuming and as a result, it is important to develop a rapid and more efficient ultrasonic technique. in this paper, laser generation and air-coupled detection of ultrasound is proposed as a solution of non-contact method with no requirement of a coupling medium, and the bond quality of adhesively bonded and riveted aluminum lap splice joints is investigated as an application. A Q-switched Nd:YAG laser and a periodic transmission mask are used to generate a selected Lamb mode. The experimental show that multi-line laser source produces significant directed ultrasound and that the presence of defects can be detected. reliably from the attenuation of signal amplitude. These results demonstrate that the proposed technique is well suitable and flexible for non-contact NDE/I applications.
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