적층 구조물에서 결함 탐지를 위한 비선형 음향 반응 연구

A Study of nonlinear acoustic responses for defect-detection in a layer-structured material

입사된 음파에 대한 배진동 주파수의 발생과 입사 음파들간의 합$\cdot$차 주파수 발생은 물체내 결함이 존재할때에 나타나는 중요한 비선형 효과라는 것을 이용하여 단순화된 실험실 조건의 겹쳐진 두 장의 유리판에 적용하였다. 본 논문에서는 적층 접합 물체에 있어서의 비파괴 검사법을 위해 접합되지 않은 결함 부분은 두 장의 유리판 사이의 공기 층으로 단순화하였고, 접합되어진 부분은 물 층으로 단순화하여 실험을 진행하였다. 서로 다른 조건의 두 접합 부분으로부터 발생된 입사된 기본 주파수의 배진동 주파수 발생과 합 $\cdot$차 주파수 발생을 관측함으로써 구조물 내의 결함 유$\cdot$무를 판별하였다. 배진동 주파수의 발생과 합$\cdot$차 주파수의 발생은 결함이 존재할 경우에 두드러지게 나타났지만, 결함이 존재하지 않는 경우에서는 비선형 반응의 발생이 억제되었다. 이 결과로부터 비선형 현상의 발생은 이차원적인 적층 구조물에도 적용 가능하며, 비선형 비파괴 음향 탐사법에 의한 결함의 존재 유$\cdot$무 판별이 가능하였다.