Original Article
  • Detection of Matrix Cracking in Composite Laminates Using an Optical Fiber Sensor
  • C.Y. Ryu, J.W. Park, I.B. Kwon, C.S. Hong, C.G. Kim
  • 광섬유센서를 이용한 복합적층판의 모재균열 검출
  • 류치영(한국과학기술원 항공우주공학과), 박중완(한국과학기술원 항공우주공학과), 권일범(한국과학기술원 항공우주공학과), 홍창선(한국과학기술원 항공우주공학과), 김천곤(한국과학기술원 항공우주공학과)
Abstract
모재균열에 의해 발생하는 AE 신호를 취득할 수 있도록 광섬유센서를 마이켈슨 간섭계를 이용해 구성하였다. 구성된 광섬유센서가 AE 트랜스듀서로 사용 되어질 수 있는지 확인하기 위하여 복합적층보의 강제진동 실험을 하였다. 이 실험에서 모재균열에 의한 AE 신호와 비슷한 대역의 가진 주파수와 고아섬유센서로 취득한 주파수를 비교하였다. 또한 광섬유센서의건전성을 평가하기 위한 실험을 하였고, 이 실험에서는 여러 형태의 모재균열로부터 보호될 수 있도록 광섬유를 복합적층판의 섬유방향으로 삽입하는 것이 유리함을 알 수 있었다. 그리고 광섬유의 삽입방향에 따라 AE 신호 취득의 민감도에 미치는 영향을 조사하였다. 최종적으로 인장하중하에서 직교적층판에 대해서 AE 신호를 감지함으로써 모재균열 발생을 감지할 수 있었고 Replica 법으로 이를 확인하였다. 모재균열이 포화되어 감에 따라 상대적으로 더 큰 에너지 방출에 의해 발달된 형태의 파를 검출할 수 있었다. 모재균열에 따른 AE 신호의 주파수 해석 결과 특정 주파수 대역은 120 kHz까지 임을 알 수 있었다.

모재균열에 의해 발생하는 AE 신호를 취득할 수 있도록 광섬유센서를 마이켈슨 간섭계를 이용해 구성하였다. 구성된 광섬유센서가 AE 트랜스듀서로 사용 되어질 수 있는지 확인하기 위하여 복합적층보의 강제진동 실험을 하였다. 이 실험에서 모재균열에 의한 AE 신호와 비슷한 대역의 가진 주파수와 고아섬유센서로 취득한 주파수를 비교하였다. 또한 광섬유센서의건전성을 평가하기 위한 실험을 하였고, 이 실험에서는 여러 형태의 모재균열로부터 보호될 수 있도록 광섬유를 복합적층판의 섬유방향으로 삽입하는 것이 유리함을 알 수 있었다. 그리고 광섬유의 삽입방향에 따라 AE 신호 취득의 민감도에 미치는 영향을 조사하였다. 최종적으로 인장하중하에서 직교적층판에 대해서 AE 신호를 감지함으로써 모재균열 발생을 감지할 수 있었고 Replica 법으로 이를 확인하였다. 모재균열이 포화되어 감에 따라 상대적으로 더 큰 에너지 방출에 의해 발달된 형태의 파를 검출할 수 있었다. 모재균열에 따른 AE 신호의 주파수 해석 결과 특정 주파수 대역은 120 kHz까지 임을 알 수 있었다.

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  • 1996; 9(1): 27-40

    Published on Feb 28, 1996

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