Abstract
Immersion ultrasonic testing (UT) was used to determine elastic moduli of solid materials instead of the widely-used contact UT method. Conventionally, immersion UT is only used for determining the longitudinal wave speed. However, in this research, transverse wave speed was measured through finding transverse wave echoes caused by mode-conversion at material's boundary. Also, even in the cases when wave speeds could not be determined due to unknown thickness, Poisson's ratio was able to be calculated from the ratio of longitudinal and transverse wave speeds. This technique was verified for several materials, and it was found that higher accuracy was obtained by immersion UT method for materials either with relatively high wave speed or with relatively small Poisson's ratio. This technique thus will be suitable fur ceramics or high strength materials.
고체의 탄성 계수를 구하기 위한 방법으로 초음파의 종파와 횡파 속도를 측정하기 위하여 기존의 접촉식 초음파 시험법 대신 수침 초음파 시험법을 사용하였다. 통상적으로 수침법에서 종파 에코만 고려하는 것과 달리 모드 변환에 의한 횡파 에코를 찾아서 횡파 속도를 측정하였다. 물질의 두께를 알 수 없어 종파와 횡파 속도를 구할 수 없는 경우에도 두 속도의 비를 이용하여 포아송비를 구할 수 있었다. 다양한 재료를 대상으로 이 방법을 적용한 결과, 속도가 빠른 재료이거나, 포아송비가 작을수록 수침법에 의해 측정한 값이 정확하여 이러한 특징을 가진 세라믹이나 고강도 재료가 이 방법을 통한 종파와 횡파 속도 측정에 적당함을 알 수 있었다.
