3D 디지털 이미지 상관법(DIC)을 활용한 점탄성 물질 미세 변위 현상 감지(micro Displacement, Sensor, Strain, 센서, 측정, viscoelastic material)

 

목차

 

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3D 디지털 이미지 상관법(DIC)을 활용한 점탄성 물질 미세 변위 현상 감지

 

최근에 진행된 테스트에서 3D 디지털 이미지 상관법(DIC)을 이용한 점탄성 물질의 미세 변위 현상을 성공적으로 감지한 사례가 있었습니다. 이 테스트는 Correlated Solutions의 VIC-3D 10 시스템을 활용하여 현장에서 진행되었으며, 총알 발사로 인한 압력파를 포착하는 데 성공했습니다. 이번 실험에서 흥미로운 점은 탄환이 명중하기 전에 발생한 압력파가 젤라틴 블록을 통해 전파되는 현상이 관찰된 것입니다.

 

 

실험 개요

테스트는 일반적인 스테레오 DIC 설정을 사용하여 진행되었습니다. 먼저 6x6x16 크기의 탄도 젤라틴 블록에 스페클 패턴을 적용하고, 실험 테이블을 안정적으로 고정했습니다. 그 후 28mm 레이저 마킹된 Correlated Solutions의 캘리브레이션 타겟을 사용하여 시스템을 보정했습니다.

 

 

 

 

장비 설정

이번 실험에 사용된 카메라는 Photron Fastcam Nova S16 두 대로, 각각 80-200mm F2.8 렌즈를 장착하고 있었습니다. 이 카메라는 VIC-Snap 소프트웨어의 외부 트리거 스위치(Trigger Switch)를 통해 동기화되었습니다. 탄환은 MAGTECH FMJ, 115g, 9mm로, 발사 속도는 약 1250 ft/s (약 381 m/s)였으며, 약 15 피트(4.57m) 거리에서 발사되었습니다.

 

카메라는 탄환 발사 소리에 맞춰 768 x 496 픽셀 크기의 이미지를 초당 30,000 프레임으로 촬영했습니다. 이로 인해 총 33만 쌍의 이미지가 캡처되었으며, 그 중 3,000 쌍의 이미지가 DIC 분석에 사용되었습니다.

 

 

 

실험 결과 및 분석

 

가장 주목할 만한 점은 발사된 총알이 젤라틴에 명중하기 전에 압력파가 먼저 전파된 현상이었습니다. 이전에 다른 종류의 탄환으로 테스트했을 때는 이런 파동이 관찰되지 않았기 때문에, 이번 실험은 총알의 속도, 목표물과의 거리, VIC-3D 10의 정밀한 측정 능력 덕분에 이러한 현상을 포착할 수 있었던 것으로 추측됩니다.

 

이 실험을 통해 총기 발사 시 발생하는 압력파가 점탄성 물질에 어떻게 영향을 미치는지, 그리고 이를 디지털 이미지 상관법을 통해 어떻게 정확하게 감지할 수 있는지에 대한 귀중한 데이터를 얻을 수 있었습니다.

 

이번 실험은 3D 디지털 이미지 상관법이 고속 충격 상황에서의 미세 변위 현상을 탐지하는 데 매우 효과적임을 보여줬습니다. 특히, 총알이 목표물에 도달하기 전에 발생하는 압력파까지 포착할 수 있을 정도로 정밀한 측정이 가능하다는 점은 DIC 기술의 발전 가능성을 보여주는 사례라고 할 수 있습니다. 앞으로 더 다양한 상황에서 이 기술이 어떻게 활용될 수 있을지 기대가 됩니다.

 

 

 

 

 

 

점탄성 물질 미세 변위 현상 감지 실험 셋업 및 분석 영상

 

 

https://youtu.be/AOin9cIlJr4

 

 

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https://famtech.co.kr/sub04/01_01.php

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