모의 음향 방출 신호의 Peak Amplitude측정을 통한 복합 재료 접합부의 비파괴평가

Nondestructive Evaluation of Adhesive Bonding Quality by Measurements of Peak Amplitude of Simulated Stress Wave

CFRP 복합 재료를 접착 접합한 single-lap 및 double-lap 접합 시험편의 disbond 크기를 초음파 C-scan 및 simulated stress wave를 이용하여 정량적으로 평가하고자 하였다. 초음파 C-scan 시험을 통해 인공 결함의 크기가 확인된 시험편을 사용하여, 접합부를 통과한 응력파의 주파수를 변화시키면서 peak amplitude를 측정하여 주파수 응답성을 구하였으며, 이를 분석한 결과 두 적층판의 두께 방향 기본 공진 및 3차 공진 주파수에서 peak amplitude가 극값을 보이며, 접합 면적에 비례함을 관측할 수 있었다. 이 결과로 표준시험편만 준비된다면 결함의 정량적 평가 및 현장 적용에도 이용할 수 있을 것으로 기대된다.

Disbond size of adhesively bonded single lap and double lap joints CFRP composite specimens has been evaluated using acousto-ultrasonic(AU) technique. Frequency spectra for all specimens were obtained by measuring peak amplitude of the stress wave propagated through the bond-lines. By analyzing these frequency spectra, peak amplitude was found to be proportional to fractional bonding area and to be maxima at the fundamental and the third order higher harmonic frequencies of specimen thickness mode. The disbond size can be evaluated quantitatively and this technique can be applied to real structures if the reference specimens are prepared in advancve.