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A Basic Study to Develop Structural Deformation Measurement and Visualization System Using Ultrasonic Sensors
변위나 변형률과 같은 구조 부재의 변형을 측정하고 모니터링 하기 위해서 초음파 센서를 적용한 기초연구가 진행되었다. 초음파 센서의 경우 가격이 저렴하고 여러 분야에 많이 사용되는 HC-SR04 초음파 센서를 사용하였다. 하나의 보드에 최대 4개의 센서가 연결되어 하나의 모듈을 형성하고 각 모듈은 측정하고자 하는 영역에 매트 형태의 배열로 부착된다. 초음파 센서는 각 모듈 간의 거리값을 측정하며 이는 모듈의 좌푯값으로 도출된다. 더미 모듈을 포함한 센서 모듈은 실험체인 콘크리트 보의 전단 균열이 발생하는 곳에 부착되었다. 모듈의 중심좌표를 절점으로 총 16개의 절점과 9개의 사각형 요소를 형성한다. 절점과 요소를 사용하는 유한요소법을 적용하여 실험 단계별로 측정 영역의 변형률을 계산하고 구조물의 변형을 시각적으로 나타내는 과정을 진행했다. 원하는 영역에 부착하여 사용할 수 있고, 하중 단계별 콘크리트 보 실험체의 변형을 시각적으로 나타낼 수 있었다.
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