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초음파 웨지를 이용하여 피검사체의 표면에 초음파 신호를 입사시키는 초음파 송신부;상기 초음파 웨지를 이용하여 상기 피검사체의 표면에서 반사되는 초음파 신호를 수신하는 초음파 수신부;상기 피검사체 및 표면응력이 발생된 피검사체로부터 수신된 초음파 신호에 대하여 세 방향에서의 초음파 음속을 측정하는 초음파 음속 측정부; 및상기 피검사체 및 상기 표면응력이 발생된 피검사체 간의 초음파 음속 비율에 기초하여 상기 표면응력이 발생된 피검사체의 표면응력을 추정하는 표면응력 추정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면파를 이용한 표면응력 추정 장치
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제1항에 있어서,상기 초음파 웨지에는입력되는 전기신호를 초음파 신호로 변환하여 상기 피검사체의 표면에 상기 초음파 신호를 입사시키기 위한 복수의 초음파 송신센서; 및상기 피검사체의 표면에서 반사되는 초음파 신호를 전기신호로 변환하여 상기 초음파 신호를 수신하기 위한 복수의 초음파 수신센서가 장착되는 것을 특징으로 하는 표면파를 이용한 표면응력 추정 장치
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제2항에 있어서,상기 초음파 웨지는상기 피검사체에 접촉되며 제1 길이를 가지는 제1 웨지면, 상기 제1 웨지면에 평행하게 형성되며 상기 제1 길이보다 짧은 제2 길이를 가지는 제2 웨지면, 및 상기 제1 웨지면과 상기 제2 웨지면을 연결하며 소정의 경사각을 가지도록 형성된 다수의 제3 웨지면을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면파를 이용한 표면응력 추정 장치
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4
제3항에 있어서,상기 다수의 제3 웨지면에는 상기 복수의 초음파 송신센서 및 상기 복수의 초음파 수신센서가 장착되기 위한 홀이 구비되며,한 쌍의 초음파 송신센서 및 초음파 수신센서가 장착되는 각각의 홀은 상기 제1 웨지면 및 상기 제2 웨지면을 교차하는 중심축을 기준으로 서로 마주보는 것을 특징으로 하는 표면파를 이용한 표면응력 추정 장치
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5
제2항에 있어서,상기 초음파 웨지에 대한 상기 초음파 신호의 입사각도는 스넬의 법칙에 관한 하기 수학식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 표면파를 이용한 표면응력 추정 장치
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6
제2항에 있어서,상기 초음파 송신부는 상기 복수의 초음파 송신센서 중 하나를 선택하는 초음파 송신채널부를 포함하고,상기 초음파 수신부는 상기 복수의 초음파 수신센서 중 하나를 선택하는 초음파 수신채널부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면파를 이용한 표면응력 추정 장치
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7
제1항에 있어서,상기 초음파 음속 측정부는상기 피검사체 및 표면응력이 발생된 피검사체로부터 수신된 초음파 신호에 대하여 45도 간격을 기준으로 세 방향에서의 초음파 음속을 측정하고, 상기 세 방향에서의 초음파 음속에 관하여 하기 수학식 2 내지 수학식 4과 같이 나타내는 것을 특징으로 하는 표면파를 이용한 표면응력 추정 장치
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8
제7항에 있어서,σ1=σ 이고 σ2=0 인 조건하에 상기 피검사체로부터 수신된 초음파 신호의 전파 방향과 주응력 방향에 따른 음탄성계수에 관하여 하기 수학식 5 및 수학식 6과 같이 나타내는 것을 특징으로 하는 표면파를 이용한 표면응력 추정 장치
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제7항에 있어서,상기 표면응력 추정부는상기 수학식 2 내지 수학식 4를 연립 및 정리하여 상기 초음파 음속 비율이 반영된 주응력 방향과 측정 방향 사이의 각도에 관하여 하기 수학식 7과 같이 나타내는 것을 특징으로 하는 표면파를 이용한 표면응력 추정 장치
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제9항에 있어서,상기 표면응력 추정부는상기 수학식 7을 상기 수학식 2 내지 상기 수학식 4에 각각 대입하여 산출되는 하기 수학식 8 및 수학식 9에 기초하여 상기 표면응력이 발생된 피검사체의 표면응력을 추정하는 것을 특징으로 하는 표면파를 이용한 표면응력 추정 장치
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초음파 웨지를 이용하여 피검사체의 표면에 초음파 신호를 입사시키는 단계;상기 초음파 웨지를 이용하여 상기 피검사체의 표면에서 반사되는 초음파 신호를 수신하는 단계;상기 피검사체 및 표면응력이 발생된 피검사체로부터 수신된 초음파 신호에 대하여 세 방향에서의 초음파 음속을 측정하는 단계; 및상기 피검사체 및 상기 표면응력이 발생된 피검사체 간의 초음파 음속 비율에 기초하여 상기 표면응력이 발생된 피검사체의 표면응력을 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면파를 이용한 표면응력 추정 방법
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제11항에 있어서,상기 초음파 웨지에는입력되는 전기신호를 초음파 신호로 변환하여 상기 피검사체의 표면에 상기 초음파 신호를 입사시키기 위한 복수의 초음파 송신센서; 및상기 피검사체의 표면에서 반사되는 초음파 신호를 전기신호로 변환하여 상기 초음파 신호를 수신하기 위한 복수의 초음파 수신센서가 장착되는 것을 특징으로 하는 표면파를 이용한 표면응력 추정 방법
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제12항에 있어서,상기 초음파 신호를 입사시키는 단계는상기 입력되는 전기신호를 초음파 신호로 변환하는 상기 복수의 초음파 송신센서 중 하나를 선택하는 단계를 포함하고,상기 초음파 신호를 수신하는 단계는상기 피검사체의 표면에서 반사되는 초음파 신호를 전기신호로 변환하는 상기 복수의 초음파 수신센서 중 하나를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면파를 이용한 표면응력 추정 방법
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