Abstract
A new ultrasonic test method is proposed to obtain elastic constants of unidirectional composite materials nondestructively. In the proposed test method, only longitudinal transducers are used to measure wave velocities by through-transmission method. An aluminum wedge and a flat aluminum rectangular block are placed on each side of the test specimen. Oblique incident longitudinal wave is transmitted from a wedge to the specimen and the mode conversions are occurred sequentially at two interfaces between the specimen and aluminium. Measuring wave velocities converted to longitudinal waves in the rectangular block give all information to determine elastic constants of the composites. In order to determine shear stiffness coefficients, transverse wave velocity is measured indirectly from received longitudinal wave. Effects of anisotropy on waves are also considered in this study.
일방향 복합재료의 기계적 특성값을 비파괴적으로 얻기 위하여 초음파를 이용한 새로운 시험 방법을 제안하였다. 제안된 접촉식 시험 방법에서, 파속도를 측정하기 위하여 종파용 탐촉자만이 through-transmission 방식으로 사용되었다. 알루미늄 쐐기와 알루미늄 직육면체 형태의 보조적인 매질이 시편의 양쪽에 부착되었다. 경사 입사된 종파는 쐐기에서 시편으로 전파되며, 입사된 파는 시편과 두 개의 매질의 경계면에서 연속적으로 모드 변환된다. 마지막 매질에서 종파로 모드 변환된 파속도를 측정함으로써 시편의 기계적 특성값을 결정하는데 필요한 모든 정보를 얻게된다. 이 과정에서 전단 강성 계수를 얻기 위해, 수신된 종파로부터 간접적으로 횡파의 속도를 측정하였다. 본 연구에는 재료의 이방성이 파에 미치는 영향 또한 고려되었다.