A Study on Ultrasonic Wave Propagation Model in Multi-Layer Media
다중 접착계면의 초음파 전달 모델 연구

Soo-Yong Lim, Dong-Ryun Kim
2012 Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers  
This research simulates the ultrasonic wave propagation in multi-layered media using generalized formular of system response function. We made the artificial defect specimen of a rocket motor and compared with experimental wave forms. The simulation results are coincide with measured waves and we found that the pulse echo method is able to detect unbond defect at liner-propellant interface. 초 록 본 연구는 다중 접착계면에서의 초음파 전달 현상을 시스템 응답함수의 일반식을 사용하여 시뮬레이 션을 수행하였고, 추진기관의 모의결함시편을 제작하여 모델링의 결과를 검증하였다. 실험
more » ... 모델링의 결과를 검증하였다. 실험 결과 추진제 -라이너 미접착 결함을 초음파 펄스 반사법으로 검출할 수 있었으며, 시뮬레이션 결과와 측정된 초음파 파형이 잘 일치함을 알 수 있었다. 임수용 ․ 김동륜 한국추진공학회지 보완할 수 있는 검사 방법이 필요하다. 이를 위 한 유력한 대안인 초음파 탐상 시험의 경우 일 반적으로 방사선 투과 시험법에서 검출하기 어 려운 면적형 결함을 쉽게 검출할 수 있는 장점 이 있으나, 추진기관에서는 통상의 초음파 시험 기법으로 좋은 결과를 얻지 못하였다. 이것은 추 진기관이 다중 접착계면들로 구성된 대상물로써, 초음파가 추진기관에 입사되어 초음파가 검사물 내부로 진행하면서 추진기관의 모든 접착계면들 에서 반사와 투과 현상이 반복되며 많은 반사파 들이 발생하여 복잡한 초음파 신호를 형성하게 된다[1]. 이러한 다중 접착계면에서의 초음파의 전달 현상에 대한 연구는 지진파 전달 현상이나 다중 접합재료에서의 전자기파 전달 현상 등과 유사 성이 있으나 이들 분야에서 사용하는 Z-변환과 Transfer Matrix 등을 적용할 경우, 비파괴시험 에서 많이 발생되는 다중 반사와 투과에 의한 파동의 간섭과 소멸 현상은 구현할 수 없는 한 계가 있다[2, 3]. 이와는 달리 비파괴시험 분야에 서 Hajian et al.과 Chern et al. 등이 각기 독자 적으로 연구를 수행하여 다중 반사이항계수를 사용하여 시스템 응답 함수를 계산하는 유사한 일반식을 도출하였다[4, 5].
doi:10.6108/kspe.2012.16.3.009 fatcat:bujtklniijdn5cax6wqp3lumve