A Study on Ultrasonic Propagation Characteristics and Nonlinearity in Aluminum Alloys with Temperature Variation

알루미늄 합금은 기계의 안전성을 높이고 운행 효율을 위한 경량화에 적합하여 다양한 산업 분야에서 사용되고 있다. 본 연구에서는 전기자동차 모터 및 베터리의 온도 관리에 사용되는 서미스터(Thermistor)를 대체하여 초음파 기법을 적용하고자 하였으며 알루미늄 합급의 온도에 따른 초음파 최대 진폭 및 전파속도 특성을 파악하고 비선형성을 분석하였다. 전기자동차에 적용하고 있는 알루미늄 Al3003, Al6061 및 Al6063 시편을 4, 6, 8, 10, 12 mm 두께로 스텝웨지(Step Wedge) 형상으로 제작하여 두께에 대한 특성도 파악하고자 하였다. 세 가지 알루미늄 합금은 조성비와 기계적 특성은 다르지만 초음파 전파 특성은 거의 유사하였다. 온도가 상승하면 초음파 신호의 감쇠량이 증가하고 전파속도는 느려지는 경향이 나타났다. 비선형성 또한 온도에 상승에 따라 증가함을 확인하였다.