음향 방법

특수 탄성 역학적 방법

초음파 방법과 마찬가지로, 음향 방법은 물체의 탄성 역학적 상호 작용을 통해 물체의 상태에 대한 정보를 산출합니다. 이것은 종종 음향 신호 방사와 연결됩니다. 세라믹 기구와 같은 부품의 균열을 감지하기 위해 널리 적용되는 방법으로는 음향 공명 테스트가 있습니다.

IKTS의 연구팀들은 모델 기반 진동 분석을 통해 이러한 초기 경험적 접근 방식을 보완합니다. 특수 탄성역학적 방법은 스칼라 음향파에서부터 여러 100MHz 선형 및 비선형 벌크 탄성파에 이르기까지 광범위하게 다룹니다. 따라서 탄성파의 전파 속도와 기계적 응력 사이의 관계로부터 기계적 응력을 결정할 수 있습니다. 초고주파 초음파를 사용하면 불투명한 물체에 대해 미세한 해상도의 볼륨 이미징(음향주사현미경 또는 줄여서 "SAM")을 수행할 수 있습니다.

응용 프로그램에는 필요한 경우 주어진 문제를 해결하기 위해 방법론이 수정됩니다. 한 가지 예로, 초음파로 어려운 작업에 대해 X선 CT에서 제공하는 것과 유사한 공간 표현을 제공하는 SAM 단층 촬영이 있습니다. 또 다른 최근 개발에서는 광학적으로 스캔되는 탄성파를 통해 표면 미세 구조의 이미징을 수행 하였습니다.

사용 가능한 표준 장비가 항상 새로운 방법을 구현할 수 있는 것은 아닙니다. 필요한 경우, IKTS 는 적합한 장비를 개발하여 고객에게 제공할 수 있습니다.

적용 분야

빠른 전체 부품 결함 분석
기계적 특성 및 응력 상태의 표면 기울기 측정
층 접착, 불균일 및 균열 검증

서비스 범위

개별 테스트 조건에 대한 분석법 개발 및 적용
적응된 측정 시스템의 개발 및 검증
서비스 제공 및 컨설팅

Druck — © Photo Fraunhofer IKTS
시뮬레이션으로 조사된 배터리 적용을 위한 세라믹 튜브의 진동 거동.

© Photo Fraunhofer IKTS
표면 기울기를 측정하는 초음파 각도계 HUGO.

음향 방출 분석

프라운호퍼 IKTS는 피로 시험 중 또는 작동 하중 하에서 구조 구성요소의 손상 감지를 위한 음향 방출 분석을 제공하며, 예를 들어 균열 성장으로 인한 음향 방출 영역의 빠르고 안정적인 위치를 파악합니다. 손상의 위치는 네트워크의 센서에서부터 손상 부위까지 초음파의 이동 시간에 의해 결정됩니다. 또한 세부적인 신호 처리를 통해 손상 분석 및 분류가 가능합니다. 음향 방출 분석의 결과는 기존의 NDT 방법을 적용하는 데 사용할 수 있는 자세한 정보를 제공하고, 구조 테스트 중에 더 나은 하중 제어를 가능하게 합니다.

음향 방출 테스트는 복합 섬유 부품에 대한 정적 및 동적 테스트에 매우 적합합니다. 이러한 소재는 섬유의 파손 및 박리가 발생할 때 강력한 음향 방출을 생성합니다. 동적 피로 테스트에서 주변의 높은 수준의 소음과 복합 소재의 음향 특성으로 인해 탐지 능력이 감소하여 문제가 발생할 수 있습니다. 이러한 문제를 해결하고 음향 방출의 더 넓은 적용 가능성을 재고하기 위해, IKTS는 높은 측정 역학과 정교한 손상 평가 및 위치 파악 알고리즘을 갖춘 음향 측정 시스템을 제공합니다. 시스템은 또한 완전한 파형의 저장 및 평가를 지원합니다. 피로 테스트 중에 사용되는 경우, 음향 방출 매개변수의 분포는 구조적 상태에 대한 정보를 제공하고 필요한 경우 하중 조건을 조정할 수 있습니다.