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

Design and Fabrication of Linear-Array Ultrasonic Transducer Using KLM and FEM Simulation for Non-Destructive Testing

초록

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 5.5MHz의 중심주파수를 가지며 -6dB 에서 70%의 주파수 대역폭을 나타내어 초음파검사 시 검사체 내부의 효과적인 영상을 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

키워드

Linear Array Ultrasonic Transducer; 2-2 Composite; KLM Simulation; FEM Simulation; 초음파; 선형배열 초음파 탐촉자; 2-2복합체; KLM 시뮬레이션; FEM 시뮬레이션
제목
KLM 및 FEM 시뮬레이션을 이용한 비파괴검사용 선형배열 초음파 탐촉자의 설계 및 제작
제목 (타언어)
Design and Fabrication of Linear-Array Ultrasonic Transducer Using KLM and FEM Simulation for Non-Destructive Testing
저자
박찬육; 성진호; 정종섭
DOI
10.7779/JKSNT.2015.35.2.120
발행일
2015-04
저널명
비파괴검사학회지
권
35
호
2
페이지
120 ~ 127