광섬유 브래그 격자 센서를 이용한 복합재 구조물의 충격 모니터링 기법 연구

장병욱; 박상오; 이연관; 김천곤; 박찬익; 이봉완

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자료유형: 학술저널

저자정보: 장병욱 박상오 이연관 김천곤 박찬익 이봉완

저널정보: 한국복합재료학회 Composites Research Composites Research 제24권 제1호

발행연도: 2011.1

수록면: 24 - 30 (7page)

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연구결과

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2011

광섬유 브래그 격자 센서를 이용한 복합재 구조물의 충격 모니터링 기법 연구

장병욱 , 박상오 , 이연관 외 3명 Composites Research 2011.01 학술저널

2010

광섬유 브래그 격자 센서를 이용한 복합재 날개 구조의 변형 형상 추정 기법 연구

장병욱 , 박상오 , 이연관 외 2명 한국항공우주학회 학술발표회 초록집 2010.04 학술대회자료

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복합재 구조물에서 발생하는 저속 충격에 의한 손상은 대부분 복합재의 내부나 충격을 받은 면의 반대 면에서 발생하기 때문에 검출이 쉽지 않아 시간이 지날수록 구조물이 위험에 처할 확률이 높아진다. 하지만 기존의 비파괴검사 방법은 일정한 주기에 따라 수행되기 때문에 즉각적으로 충격 손상을 감지할 수 없다는 단점이 있다. 따라서 최근에는 이러한 단점을 극복하고자 비파괴검사 장비를 구조물 내에 탑재하여 실시간으로 구조물의 건전성을 확인하는 개념인 구조 건전성 모니터링에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중의 하나인 충격 모니터링 시스템은 운용 중에 발생한 충격 이벤트를 감지하고 그 위치 및 손상 정도에 대한 정보를 제공해 주어야 한다. 이를 위한 첫 번째 단계로 본 연구에서는 복합재 평판 및 복잡한 복합재 시편 구조물에 FBG센서를 부착하여 충격 위치 검출 시험을 수행하였고, 이와 같은 복합재 시편에 대해 충격 파손 시험을 수행하여 손상 발생 유무를 예측하는 시험을 수행하였다. 저속 충격에 의해 발생하는 음향 파는 ㈜파이버프로에서 개발한 고속 FBG interrogator를 사용하여 4개의 다중화된 FBG 센서로부터 동시에 취득하였고, 신경회로망을 이용한 학습을 거쳐 충격 발생 위치를 검출하였다. 또한 충격 파손 시험으로부터 취득한 음향 파의 웨이블릿 변환을 통해 충격 손상의 발생 유무 예측 가능성을 확인하였다.

#충격 모니터링 #복합재 구조물 #FBG 센서 #고속 FBG interrogator #impact monitoring #composite structures #fiber Bragg grating sensor #high-speed FBG interrogator

참고문헌 (12)

참고문헌 신청

B. W. Lee / 2010 / Highspeed wavelength interrogator of fiber Bragg gratings for capturing impulsive strain waveforms / Advanced Materials Research 123 : 867 ~ 870

H. J. Bang / 2010 / Study on the wavelet decomposed details of impact induced AE signals in composite laminates using fiber Bragg grating sensors / Proc. of the SPIE : 76473E ~

H. Sekine / 2009 / Identification of locations and force histories of multiple point impacts on composite isogrid-stiffened panels / Composite Structures 89 (1) : 1 ~ 7

J. R. LeClerc / 2007 / Impact detection in an aircraft composite panel - A neural-network approach / Journal of Sound and Vibration 299 (3) : 672 ~ 682

K. A. Murphy / 1994 / Delamination detection in composite using optical fiber technique / SPIE : Smart Sensing, Processing and Instrumentation 2191 : 227 ~ 231