Enhanced Virtual Time-Reversal Imaging using Omnidirectional Shear Horizontal Waves in Plates

Abstract

실시간 구조 안전 모니터링 분야에서는 유도 초음파를 사용하여 평판 내 결함을 검출하는 방법들이 널리 연구되어 왔다. 대부분의 앞선 연구들에서는 램파를 사용하였기에, 전파 과정에서 발생하는 램파의 분산 특성과 다중 모드 변환 특성을 완화하기 위해 상당한 노력을 기울어야 했다. 이에 반해, 평판 내 결함 검출에 적합한 전파 특성을 지니고 있으나 전체 방향으로 균일하게 전단수평파를 발생시키고 검출할 수 있는 효과적인 방법들이 부족하여, 전단수평파는 평판 내 결함 검출에 널리 사용되지 못하였다. <br/> <br/> 특히 전단수평파 트랜스듀서의 주파수 응답 특성을 보상하는 데 중점을 두고 전방향 전단수평파를 사용하여 결함 평판들의 영상을 구현하는 방법을 본 논문에서 제시한다. 주파수 의존적인 트랜스듀서의 특성은 영상 화질에 상당히 영향을 줄 수 있기 때문에 신뢰할 수 있는 진단 영상을 갖기 위해 트랜스듀서의 주파수 응답 특성의 보상은 필수적이다. 따라서, 단순하면서도 효과적이어서 고속 영상 처리에 적합한 전방향 자기 변형 패치 트랜스듀서의 전달 함수를 나타내는 모델을 개발하였다. <br/> <br/> 금속 평판들 내 구조 결함들의 위치와 형상을 시각화하기 위하여, 가상 시역전 영상 방법을 사용하고 영상 처리 과정에서 전방향 자기 변형 패치 트랜스듀서의 전달 함수들의 영향을 보상하기 위해 2 가지 대안 기술들을 고려하였다. 이 결과로 향상된 가상 시역전 영상 방법을 적용한 몇몇 금속 평판들의 영상들에서 결함의 위치를 명확하게 파악할 수 있었다. 이러한 희망적인 실험 결과들은 전단수평파를 기반한 향상된 가상 시역전 영상 방법이 평판 구조물에 효과적인 검사 방법이 될 수 있음을 보여 준다. <br/>