충격 신호의 고주파 성분 함량을 이용한 복합재 구조물의 충격 손상 검출에 관한 연구 = Detection of impact damage occurrence in composite structures using high frequency portions of impact signals
저자
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2011
작성언어
Korean
주제어
KDC
558
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
290-293(4쪽)
제공처
복합재료는 금속 재료에 비해 높은 비강성, 비강도 등을 가지고 있기 때문에 경량화가 요구되는 항공우주구조물 등에서 금속 재료를 빠르게 대체하고 있다. 하지만 저속 충격 등에 의한 손상은 복합재 내부에 야기되거나 반대 편에 흔적이 남아 발견이 어렵기 때문에 손상을 가진 상태에서 운행을 지속하게 되어 심각한 손상으로 진전될 우려가 있다. 따라서 복합재 구조물의 안전성 및 신뢰성 향상을 위해 충격에 의한 손상을 감지하는 충격 모니터링 시스템이 요구되며, 특히 기존의 전기적 센서에 비해 적용성이 높은 광섬유 센서 시스템이 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 고주파 신호의 측정이 가능한 광섬유 브래그 격자 센서 시스템을 이용하여 복합재 평판에 대한 충격 파손 시험으로부터 취득한 센서신호의 분석을 통해 충격 손상 유무를 검출하고자 한다. 결과적으로 측정한 센서 신호에서 파손에 의한 고주파 신호의 성분 함량을 이용하여 손상 유무를 판별하는데 성공하였고, 개발된 알고리즘을 실제구조물에 대한 파손 시험에 적용하여 그 성능을 검증하고자 한다.
더보기Composite materials are widely used in aerospace structures due to their higher specific stiffness and strength than conventional metals. However, composites still have some weakness to be overcome for enhancing safety and reliability. Among them, low-velocity impacts can cause delaminations in the composite laminates without dent in the impact side. Thus, these kinds of impact-induced damages are hardly to be detected using conventional inspection techniques. In order to prevent catastrophic failures due to these barely visible impact damages, integrated impact monitoring systems were suggested. In this study, detection algorithm for impact damage occurrence in the composite laminates was investigated using high speed fiber Bragg grating (FBG) sensor system. Consequently, damage occurrences were successfully detected by high frequency portions relative to overall impact signals. Moreover, verifications are required from the fracture tests for a full-scale composite structure.
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