A study on the acoustic emission characteristics of laminated composite structures

This paper studied the AE(acoustic emission) characteristics of the laminated composite structures. The composite stiffened panels under the compressive loading emitted various AE signals when they buckled or changed the buckling modes. In addition, the failure initiated and propagation generated a lot of complex signals. From the continuous signal generation. we identified when the failures initiated and whether they propagated or not. The single lap joint of laminated plates under tensional load also generated AE signals when bonding region failed. The first failure occurrence and its propagation are monitored by generated AE signals. The characteristics of AE signals used in this analysis are cumulative hits, hit distribution, peak frequency of generated AE waveform and amplitude of signals. The analysis of AE signals shows that continuous increment of cumulative hits can be regarded as damage propagation and three dominant peak frequencies can correspond to typical failure modes in the laminated composites.

복합재료 적층 구조물의 음향방출 특성 연구

음향방출 신호를 측정하면 운용 중에 구조물 내부의 파손 발생이나 진전 시점을 측정할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 보강된 복합적층 패널의 압축 시험에서 발생하는 음향방출 신호를 측정하여 누적 신호 분포와 주파수 특성을 분석하였다. 보강 패널의 좌굴 발생과 좌굴 모드의 변환시 음향방출 신호가 발생하였으며, 파손 발생 후 진전시 연속적인 신호가 나타났다. 복합재료 본딩 체결부의 강도 시험에서는 발생하는 음향방출 신호와 파손 형태와의 관계를 분석하였다. 본 연구의 음향방출 신호 분석에 사용된 특성은 시간에 따른 누적 히트(hit) 분포, 주파수 특성과 신호의 크기이다. 본 연구를 통하여 음향방출 신호의 연속적인 발생은 파손의 진전에 따라 나타나는 특성이며, 측정된 음향방출 신호의 주파수 특성을 분석함으로써 적층 복합재료에서 나타나는 파손 모드와의 관계를 유추할 수 있다. 내부 응력크기에 따라 모재균열, 층간분리 또는 디본딩, 섬유파손을 각각 100 근방, 220kHz 근방, 500kHz이상으로 분류할 수 있다.