The Study on Scattered Far-Field Analysis of Ultrasonic SH-Wave Using Boundary Element Method

경계요소법을 이용한 SH형 초음파 원거리 산란장 해석에 관한 연구

It is well recognized that ultrasonic technique is one of the most common and reliable nondestructive evaluation techniques for quantitative estimation of defects in structures. For the quantitative and accurate estimation of internal defects. the characteristics of scattered ultrasonic wavefields must be understood. In this study. the scattered near-field and far-field due to a circular cavity embedded in infinite media subjected to incident SH-waves were calculated by the boundary element method. The frequency response of the scattered ultrasonic far-field was transformed into the time-domain signal by obtaining its inverse Fourier transform. It was found that the amplitude of time-domain signal decreases and its time delay increases as the distance between the detecting point of ultrasonic scattered field and the center of internal cavity increases.

가장 널리 이용되고 있는 대표적인 비파괴 평가 기술들 중의 하나인 초음파 응용 기술은 각종 구조물에 존재하는 내부결함에 의한 산란신호를 통해 건전성을 평가하는 기법이므로 결함의 신뢰성 높은 정량적 평가를 위해서는 결함으로부터의 초음파 산란신호특성에 대한 기본적 이해가 필수적이며 따라서 이를 위한 모델링 수치해석 연구가 요구된다. 본 연구에서는 동탄성 경계요소법을 이용하여 무한체 내부에 존재하는 기공 결함에 의한 초음파 수평횡파의 근거리 및 원거리 산란특성에 대하여 결함으로부터의 거리 영향을 고려하여 해석하였다. 이때 경계요소해석으로 구한 주파수 영역의 원거리 산란장을 실제 결함 탐상시 관찰할 수 있는 시간영역의 신호로 나타내기 위하여 IFFT처리를 하였다. IFFT처리하여 얻은 파형으로부터 원형 기공결함과의 거리가 증가할수록 진폭은 감소하고 시간지연이 나타남을 알 수 있었다.