레이저 초음파 기반 판재의 두께방향 및 면내방향 탄성계수 측정법 개발

Abstract

재료의 영률 등의 물성 측정을 위한 기계적 방법이나 기존의 초음파 측정법은 시편을 따로 제작하거나 시험을 여러 번 해야 하는 번거로움이 있다. 본 연구는 초음파를 활용한 판 모양의 재료의 두께방향, 면내방향 물성 측정법을 제안한다. 펄스 레이저를 활용하여 초음파를 발생시키고, 레이저 도플러 진동계를 활용하여 초음파를 측정하여 비접촉, 비파괴적 방법으로 램파를 측정한 후, 두께방향, 면내방향의 영률을 각각 ZGV(Zero Velocity Group)모드의 주파수와 A0모드의 분산 곡선을 사용하여 역산하는 방법을 제시하여, 금속재 등방성시편에서 $\pm 5 %$이하의 오차로 측정할 수 있음을 검증하였다.