Development of Measurement Equipment of Membrane Stress Using White Noise Sound Wave

화이트 노이즈 음파를 이용한 막구조물의 장력 측정장치 개발

One of the most important matters in keeping membrane structures in healthy condition is to maintain the proper tension distribution over the membrane. However, it is not easy to know the real stress level in the membrane quantitatively after completion of the structures. Authors suggested measurement method that can measure membrane stress using sound wave, and have been holding experimental tests of membrane stress measurement that used the sound external excitation with sine wave and white noise. The concept of the method is the fact that measurement of resonance frequency by vibrating membrane having rectangular boundary by audible frequency can measure membrane stress indirectly. In this paper, through the experimental tests it is proved that the equipment can be used for not only the membrane material of type A but also for types B and C. In addition, it is proved that the developed measurement equipment is available to stably measure the membrane stress which exists in the membrane material of the actual membrane structures.

휨이나 압축에 저항할 수 없는 막재료에 적절한 장력을 도입함으로써 안정화 되는 막구조물은, 유지 관리면에 있어서 막면에 도입되어 있는 장력을 설계대로 유지하는 것이 매우 중요하지만, 준공후 막면에 도입되어 있는 장력을 정확하게 파악하기가 어렵다. 저자들은, 직방형의 경계를 가지는 막을 가청역의 음파를 이용해 진동시키고, 진동하는 막의 공진진동수를 측정함으로써 간접적으로 막장력을 측정하는 방법을 제안하고, 막을 진동시키는 음파로서 정현파와 화이트 노이즈를 이용해 검증실험을 해 왔다. 본 논문은 주요 막재료를 이용해 행한 막장력 측정 이론의 검증을 위한 실험 결과와, 실재하는 막구조물의 장력측정을 통해, 본 측정장치의 정확성과 폭 넓은 적용성 및 측정에 있어서의 안정성을 검증한다.