협대역 레이저 여기 표면파의 음향비선형성을 이용한 Al6061 합금의 굽힘피로손상 평가

Abstract

본 연구에서는 레이저를 이용한 협대역 표면파의 음향 비선형 계측을 통하여 굽힘피로손상된 알루미늄 합금의 피로열화를 평가하였다. 선배열 레이저를 이용할 경우 발생하는 본질적인 고조파 성분을 이론적으로 분석하고 굽힘피로손상된 알루미늄 6061 합금의 표면으로부터 음향 비선형 파라미터를 성공적으로 측정하였다. 피로사이클의 증가에 따라서 음향 비선형 파라미터는 증가하였고 손상 정도와 매우 밀접한 관계를 보였다. 결과적으로 본 연구에서 다룬 레이저 여기된 표면파의 비선형평가기법은 피로손상된 표면열화 평가에 매우 유용할 것으로 판단된다.

Bending fatigue of aluminium alloy was characterized by acoustic nonlinearity of narrow band laser-generated surface wave. The higher harmonic components generated intrinsically by arrayed line laser beam were analyzed theoretically and acoustic nonlinearity was measured successfully on the surface of fatigue damaged aluminium 6061 alloy. The acoustic nonlinearity increased as a function of fatigue cycles and has close relation with damage level. Consequently, the nonlinear acoustic technique of laser-generated surface wave could be potential to characterize surface damages subjected to fatigue.