Original Article
  • Simultaneous Sensing of the Strain and the Matrix Cracking Failure of a Composite Beam Using an Embedded Fiber Optic Michelson Sensor
  • I.B. Kwon, Z.G. Kim, C.G. Kim, C.S. Hong
  • 삽입된 광섬유 마이켈슨 센서에 의한 복합재 보의 변형률 및 모재균열 파손의 동시 감지
  • 권일범(한국과학기술원 항공우주공학과 ), 김조권(대구기능대학 산업설비학과 ), 김천곤(한국과학기술원 항공우주공학과 ), 홍창선(한국과학기술원 항공우주공학과 )
Abstract
직교적층 복합재 보에 광섬유 마이켈슨 센서를 삽입하여 4점 굽힘 시험을 수행하면서 지능 복합재 구조물의 굽힘 변형과 모재균열 발생을 조사하였다. 광섬유 마이켈슨 간섭 센서를 구성하고 복합재 보에 삽입하여 성형 제작하였다. 모재균열 발생에 따른 복합재 보의 파손은 광섬유 센서에 의하여 성공적으로 검출되었다. 복합재 보의 모재균열은 에지 레플리카 방법에 의하여 확인되었다. 복합재 보의 모재균열 파손에 따른 광섬유 센서의 트리거된 파손 신호의 특성이 조사되었으며 동시 감지를 위한 디지탈 신호 처리 방법이 고안되었다. 0.001초 간격으로 광섬유 센서 신호를 취득한 후 디지탈 여과에 의하여 복합재 보의 변형률을 결정하기 위한 신호와 파손 시점을 알 수 있는 신호로 분리할 수 있었다. 또한 광섬유 신호로부터 여과된 파손 신호는 PZT 센서 신호와 비교함에 의하여 파손 시점을 명확히 검출하고 있음을 확인하였다.

직교적층 복합재 보에 광섬유 마이켈슨 센서를 삽입하여 4점 굽힘 시험을 수행하면서 지능 복합재 구조물의 굽힘 변형과 모재균열 발생을 조사하였다. 광섬유 마이켈슨 간섭 센서를 구성하고 복합재 보에 삽입하여 성형 제작하였다. 모재균열 발생에 따른 복합재 보의 파손은 광섬유 센서에 의하여 성공적으로 검출되었다. 복합재 보의 모재균열은 에지 레플리카 방법에 의하여 확인되었다. 복합재 보의 모재균열 파손에 따른 광섬유 센서의 트리거된 파손 신호의 특성이 조사되었으며 동시 감지를 위한 디지탈 신호 처리 방법이 고안되었다. 0.001초 간격으로 광섬유 센서 신호를 취득한 후 디지탈 여과에 의하여 복합재 보의 변형률을 결정하기 위한 신호와 파손 시점을 알 수 있는 신호로 분리할 수 있었다. 또한 광섬유 신호로부터 여과된 파손 신호는 PZT 센서 신호와 비교함에 의하여 파손 시점을 명확히 검출하고 있음을 확인하였다.

This Article

  • 1996; 9(2): 74-84

    Published on Apr 30, 1996