KLM 및 FEM 시뮬레이션을 이용한 비파괴검사용 선형배열 초음파 탐촉자의 설계 및 제작

박찬육; 성진호; 정종섭

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자료유형: 학술저널

저자정보: 박찬육 (동국대학교) 성진호 (동국대학교) 정종섭 (동국대학교)

저널정보: 한국비파괴검사학회 비파괴검사학회지 비파괴검사학회지 제35권 제2호

발행연도: 2015.4

수록면: 120 - 127 (8page)

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본 논문에서는 기존의 비파괴 초음파검사 시 사용되는 단일소자 탐촉자와 부채꼴 위상배열 탐촉자의 단점을 보완할 수 있는 선형배열 탐촉자를 설계 및 제작하였다. 선형배열 탐촉자는 KLM 해석 기반의 PiezoCAD 프로그램과 FEM 해석 기반의 PZFlex 프로그램을 사용하여 설계되었으며 고해상도를 위한 광대역 특성을 갖도록 압전소자 설계 시 2-2 복합체 구조를 도입하였다. 설계된 적층 구조를 바탕으로 128개 소자를 갖는 선형배열 탐촉자를 제작하고 시뮬레이션 결과와 성능 비교를 수행하였다. 제작된 선형배열 탐촉자는 5.5 ㎒의 중심주파수를 가지며 -6 ㏈ 에서 70%의 주파수 대역폭을 나타내어 초음파검사 시 검사체 내부의 효과적인 영상을 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

#초음파 #선형배열 초음파 탐촉자 #2-2복합체 #KLM 시뮬레이션 #FEM 시뮬레이션 #Linear Array Ultrasonic Transducer #2-2 Composite #KLM Simulation #FEM Simulation

참고문헌 (6)

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1. [학술지(정기간행물)] - D. M. McCann / 2001 / Review of NDT methods in the assessment of concrete and masonry structures / NDT&E International 34 (2) : 71 ~ 84

2. [단행본] - R. S. C. Cobbold / 2007 / Foundations of Biomedical Ultrasound : 460 ~ 491

3. [학술지(정기간행물)] - K. C. Cheng / 2003 / Single crystal PMN-0.33PT/epoxy 1-3 composites for ultrasonic transducer applications / IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control 50 (9) : 1177 ~ 1183

4. [학술지(정기간행물)] - J. H. Cha / 2014 / Development of 15 MHz 2-2 piezo-composite ultrasound linear array transducers for ophthalmic imaging / Sensors and Actuators A: Physical 217 : 39 ~ 48

5. [학술지(정기간행물)] - W. A. Smith / 1991 / Modeling 1-3composite piezoelectrics: thickness-mode oscillations / IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control 38 (1) : 40 ~ 47

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