소음진동 (Journal of KSNVE)

한국소음진동공학회 (The Korean Society for Noise and Vibration Engineering)
권호 표지

평면 구조 진동 측정을 위한 자동화된 스캐닝 레이저 도플러 진동측정기의 개발 및 연구

Development of An Automated Scanning Laser Doppler Vibrometer for Measurements of In-Plane Structural Vibration

  • Kil, Hyun-Gwon (Department of Mechanical Engineering, Suwon University)
  • 발행 : 1997.04.01
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초록

진동하는 구조물의 평면 진동장을 측정하기 위해, 자동화된 스캐닝 레이저 도플러 진동 측정기를 개발하고 이의 성능을 시험하였다. 광섬유를 사용하여 레이저 탐침이 진동체 표면을 따라 움직일 수 있도록 하였으며, 시스템의 자동화를 이루기 위한 알고리즘을 고안하였다. 시스템의 자동화과정은, 레이저 탐침이 진동체 표면을 따라 움직이도록 하며, 표면의 각 측정 점마다 두 레이저 광선들의 초점을 맞추고, 진동 신호 데이터를 얻고 저장하는 모든 과정을 포함한다. 따라서 이 자동화 과정을 이용하여 구조물의 표면 진동장을 측정할 수 있도록 하였다. 이 진동 측정기의 성능을 시험하기 위하여, 연속신호로 가진되는 압전 원통 셸의 진동과 펄스 신호에 의해 가진되는 평판의 진동을 측정하였다. 측정결과로부터, 구조물의 평면 진동장을 측정하고 표면을 따라 전파되는 탄성파들을 분리해내기 위하여, 이 자동화된 스캐닝 레이저 도플러 진동 측정기가 유용한 측정 도구가 될 수 있음을 보였다.

An automated scanning laser Doppler vibrometer (LDV) has been designed, and built to measure in-plane vibration fields over structures. Use of optical fibers allows the compact design of a laser probe head which can be scanned over the vibrating structures. An algorithm for automated self-alignment of the laser probe is developed. The system is completely automated for scanning over the structures, focusing two laser beams at each data point until the detected vibration signal is stable, and for recording and transferring the data to a system computer. The automated system allows one to get extensive data of the vibration field over the structures. The system is tested by scanning a piezoelectric cylindrical shell and a plate excited by a continuous signal and by a pulse signal, respectively. Results show that the automated scanning LDV system can be a useful tool to measure the in-plane vibration field and to detect the elastic waves propagating on the vibrating structures.

키워드

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