KR20150098182A - 압축 패널을 테스팅하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

테스트 패널(150)을 테스팅 머신(102)과 정렬시키기 위한 정렬 장치(300)는 레이저 측정 시스템(302) 및 조정 메카니즘(400)을 포함할 수 있다. 레이저 측정 시스템(302)은 테스트 구조물(200) 및/또는 테스팅 머신(102)에 결합된 적어도 하나의 레이저 측정 장치(304)를 포함할 수 있다. 레이저 측정 시스템(302)은 테스팅 머신(102)의 플래튼 및/또는 하중 축(120)에 관하여 테스트 패널(150)의 방향을 나타내는 레이저 측정 데이터를 발생시킬 수 있다. 조정 메카니즘(400)은, 레이저 측정 데이터를 기초로, 테스트 패널(150)이 하중 축(120)과 실질적으로 정렬되도록 이동되는 방식으로 플래튼 및/또는 하중 축(120)에 관하여 테스트 패널(150)의 위치 및/또는 방향을 조정할 수 있다.

Description

압축 패널을 테스팅하기 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR TESTING COMPRESSION PANELS}
본 발명은 일반적으로 구조 테스팅(structural testing)에 관한 것으로, 특히 압축 테스팅(compression testing)을 위해 테스트 패널을 정렬하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
하중-지지 구조물(load-bearing structures)의 설계 및 개발은 종종 이러한 구조물에 이용되는 구성요소 및 재료의 구조 테스팅(structural testing)을 포함한다. 구조 테스팅은 온도 및 상대 습도(relative humidity)와 같은 여러 환경 상황 하에서 테스트된 구성요소 및 재료의 강도(strength) 및 고장 모드(failure mode)와 같은 기계적 특성 데이터(mechanical property data)를 제공한다. 기계적 특성 데이터는 구조물이 그 서비스 환경에서 동작할 때 의도한 대로 동작하도록 구조물의 설계 및 분석에 이용될 수 있다.
압축 테스팅은 구조 테스트의 형태이고, 여기서 압축 테스트 하중(compressive test load)이 테스트 표본(test specimen)에 적용된다. 테스트 표본은 직사각형으로 형상지워진 테스트 패널(rectangularly-shaped test panel) 또는 소정 크기의 테스트 쿠폰(test coupon)으로서 제공될 수 있다. 테스트 패널은 복합재 재료(composite material)(예컨대, 섬유-강화 폴리머 매트릭스 재료(fiber-reinforced polymer matrix material)) 및/또는 금속 재료(metallic material)의 형태일 수 있다. 테스트 패널은 테스트 패널의 하부 패널 엣지(lower panel edge)가 테스트 구조물의 베이스 어셈블리(base assembly) 상에 지지되고, 결국 테스팅 머신의 하부 플래튼(lower platen) 상에 지지될 수 있도록 테스팅 머신(testing machine)으로 적재될 수 있다. 하중 전달 인터페이스(load transmitting interface)는 테스트 패널의 상부 패널 엣지(upper panel edge)에 걸쳐 탑재될 수 있다. 테스팅 머신은 하중 전달 인터페이스 위에 위치된 수직으로 이동가능한 하중 헤드(vertically-movable load head)를 포함할 수 있다. 하중 헤드는 압축 테스트 하중이 테스트 패널의 세로(lengthwise)(예컨대, 수직(vertical)) 방향을 따라 테스트 패널에 축방향으로 인가될 수 있도록 하중 전달 인터페이스와 지지 접촉(bearing contact)으로 아래 방향으로 이동할 수 있는 상부 플래튼(upper platen)을 포함할 수 있다.
테스팅의 정확성을 위해, 압축 테스트 하중은 바람직하게는 상부 및 하부 패널 엣지를 가로질러 균일하게 분배된다. 그러나, 테스트 패널은 때때로 약간 불규칙한 형상(slightly-irregular shape)으로 제공될 수 있는데, 테스트 패널의 엣지가 서로 비-수직(non-perpendicular)이거나, 또는 상부 및 하부 패널 엣지가 서로 비-평행이며, 상부 패널 엣지의 반대측 종단(opposite end) 보다 더 높게 되는 상부 패널 엣지의 일단을 초래한다. 결과적으로, 상부 플래튼은 상부 패널 엣지의 더 높은 종단 상에 압축 테스트 하중을 처음에 인가할 수 있고 테스트 패널의 하부 종단은 처음에는 하중이 인가되지 않을 수 있어, 상부 패널 엣지를 가로지르는 압축 테스트 하중을 균일하게 분배하는 것 대신 상부 패널 엣지의 반대측 종단 중 단지 하나만의 편심 하중(eccentric loading)을 초래한다. 압축 테스트 하중의 불균일 분배는 테스트 패널의 조기 고장과 타당하지 않은 테스트 데이터를 초래한다.
통상적인 관행에 있어서, 테스트 패널의 정렬은 하중 전달 인터페이스와 상부 플래튼 사이의 작은 갭(light gaps)에 대한 시각적 검색과, 틈새 게이지(feeler gauges)의 구분(assortment)를 이용해서 갭의 폭을 측정하는 것, 갭 측정에 따라 심(shims)을 제조하는 것, 및 이어 베이스 어셈블리와 하부 플래튼 사이에 심을 설치하는 것에 의해 점검되고 조정될 수 있다. 테스트 설정(test setup)이 이어 갭에 대해 점검될 수 있고 갭을 위치 및 측정하고, 심을 제조하며, 심을 설치하는 공정은 하중 전달 인터페이스와 상부 플래튼 사이의 갭이 실질적으로 제거될 때까지 시행착오 방식으로 반복될 수 있다. 불행하게도, 심을 제조 및 설치하고 갭을 재점검하는 것에 이어 갭을 위치시키고 측정하는 공정은 구조 테스팅의 전체 시간 및 비용을 상당히 증가시키는 시간 소모성이고 노동 집약적 공정이다.
알 수 있는 바와 같이, 테스팅 머신에서 테스트 패널의 방향을 결정하고 조정하기 위한 시스템 및 방법에 대한 기술의 필요성이 존재하고, 이는 갭을 위치시키고 측정하는 것 및 심을 설치하고 제조하는 것의 통상적인 시행착오 공정과 관련된 시간 및 고비용을 회피한다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 압축 테스팅을 위해 테스트 패널을 정렬하는 압축 패널을 테스팅하기 위한 시스템 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
날개꼴(airfoils)과 관련된 상기 주지된 필요성은 테스팅 머신으로 테스트 패널을 정렬시키기 위한 정렬 장치를 제공하는 본 발명에 의해 특히 해결된다. 정렬 장치는 레이저 측정 시스템 및 조정 메카니즘을 포함할 수 있다. 레이저 측정 시스템은 테스트 구조물 및/또는 테스팅 머신에 결합된 적어도 하나의 레이저 측정 장치를 포함할 수 있다. 레이저 측정 시스템은 테스팅 머신의 플래튼 및/또는 하중 축에 관하여 테스트 패널의 방향을 나타내는 레이저 측정 데이터를 발생시킬 수 있다. 조정 메카니즘은, 레이저 측정 데이터를 기초로, 테스트 패널이 플래튼 및/또는 하중 축과 실질적 정렬로 이동되는 방식으로 플래튼 및/또는 하중 축에 관하여 테스트 패널의 위치 및/또는 방향을 조정하는 것을 허용하도록 구성될 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 본 발명은 압축 테스팅 시스템을 위한 정렬 장치이다. 압축 테스팅 시스템은 테스트 패널에 압축 테스트 하중을 인가하기 위한 플래튼을 갖을 수 있다. 정렬 장치는 테스트 패널의 패널 엣지 상에 위치되도록 구성된 하중 전달 인터페이스를 포함할 수 있다. 더욱이, 정렬 장치는 하중 전달 인터페이스의 각 제1 및 제2 종단 부분 상에 배치된 제1 및 제2 레이저 측정 장치를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 레이저 측정 장치는 플래튼과 각 제1 및 제2 종단 부분 사이의 각 제1 및 제2 거리를 나타내는 값을 결정할 수 있다. 정렬 장치는 테스트 구조물의 베이스 어셈블리 상에 배치된 조정 메카니즘을 더 포함할 수 있다. 조정 장치는 하중 전달 인터페이스가 패널 엣지와 정렬되는 방식으로 제1 및 제2 거리를 실질적으로 같게하도록 하중 전달 인터페이스의 제1 종단 부분 및/또는 제2 종단 부분을 올리거나 낮추는 것에 의해 테스트 패널의 방향을 조정할 수 있다. 이러한 방식에 있어서, 압축 테스트 하중은 테스트 패널의 제1 측면 엣지를 가로질러 균일하게 분배될 수 있다.
또한 본 발명은 테스트 패널에 압축 테스트 하중을 인가하기 위한 테스팅 머신에 테스트 패널을 정렬시키는 방법이다. 방법은 테스팅 머신에 테스트 패널을 탑재하는 것을 포함할 수 있다. 방법은 테스트 구조물 및/또는 테스팅 머신에 결합된 레이저 측정 장치를 이용해서, 테스팅 머신의 플래튼 및/또는 하중 축에 관하여 테스트 패널의 방향을 나타내는 레이저 측정 데이터를 발생시키는 것을 더 포함할 수 있다. 방법은, 레이저 측정 데이터를 기초로, 테스트 패널이 플래튼 및/또는 하중 축과 실질적으로 정렬되는 방식으로 플래튼 및/또는 하중 축에 관하여 테스트 패널의 위치 및/또는 방향을 조정하는 것을 부가적으로 포함할 수 있다. 유용하게, 테스트 패널(150)의 방향을 조정하는 단계는 플래튼 및/또는 하중 축(120)에 관하여 테스트 구조물(200)의 위치 및/또는 방향을 조정하는 것과, 테스팅 머신(102)에 관하여 플래튼 및/또는 하중 축(120)의 위치 및/또는 방향을 조정하는 것을 포함한다. 대안적으로, 테스트 패널(150)은 그 위에 탑재된 하중 전달 인터페이스(202)를 갖춘 패널 엣지(154)를 포함하고, 테스트 패널(150)의 방향을 조정하는 단계는 하중 전달 인터페이스(202)가 상부 플래튼(114)와 실질적으로 정렬되기 위한 방식으로 테스트 패널(150)의 제1 종단 부분 및/또는 제2 종단 부분(208, 210)을 높이고 및/또는 낮추도록 테스트 구조물(200)에 결합된 조정 메카니즘(400)을 조정하는 것을 포함한다.
유용하게, 레이저 측정 데이터를 발생시키고 테스트 패널(150)을 조정하는 단계는 테스팅 머신(102)의 상부 플래튼(114)에 관하여 상부 패널 엣지(154)의 방향을 나타내는 레이저 측정 데이터를 발생시키는 것과, 레이저 측정 데이터를 기초로, 패널 엣지(154)가 플래튼(114)과 실질적으로 정렬되도록 테스트 패널(150)의 방향을 조정하는 것을 갖추어 이루어진다. 대안적으로, 레이저 측정 데이터를 발생시키고 테스트 패널(150)을 조정하는 단계는 하중 축(120)에 관하여 테스트 패널(150)의 중심선(164)의 위치 및/또는 방향을 나타내는 레이저 측정 데이터를 발생시키는 것과, 레이저 측정 데이터를 기초로, 중심선(164)이 하중 축(120)과 실질적으로 정렬되도록 테스트 패널(150)의 방향을 조정하는 것을 갖추어 이루어진다.
바람직하게는, 레이저 측정 데이터를 발생시키고 테스트 패널(150)을 조정하는 단계는 하중 축(120)에 관하여 테스트 패널(150)의 중립 축(166)의 위치를 나타내는 레이저 측정 데이터를 발생시키는 것과, 레이저 측정 데이터를 기초로, 하중 축(120)이 중립 축(166)을 통해 지나가도록 테스트 패널(150)의 방향을 조정하는 것을 갖추어 이루어진다. 유용하게, 모터(412)가 조정 메카니즘(400)에 동작적으로 결합되고, 레이저 측정 데이터를 발생시키고 테스트 패널(150)을 조정하는 단계는 모터(412)에 통신적으로 결합된 프로세서(320)에서 레이저 측정 데이터를 수신하는 것과, 프로세서(320)를 이용해서, 플래튼 및/또는 하중 축(120)과 실질적 정렬로 테스트 패널(150)을 이동시키는 방식으로 조정 메카니즘(400)을 조정하도록 모터(412)를 명령하는 것을 갖추어 이루어진다. 바람직하게는, 레이저 측정 데이터를 발생시키기 위한 단계는, 레이저 스캐너를 이용해서, 테스트 패널(150) 및/또는 테스트 구조물(200)의 표면 형태를 스캐닝하는 것과, 표면 형태를 나타내는 스캐닝 데이터를 발생시키는 것, 및 프로세서(320)를 이용해서, 스캐닝 데이터를 기초로 플래튼 및/또는 하중 축(120)에 관하여 테스트 패널(150)의 위치 및/또는 방향을 결정하는 것을 갖추어 이루어진다. 더욱 바람직하게는, 테스트 패널(150)의 위치 및/또는 방향을 조정하는 단계는, 프로세서(320)를 이용해서, 플래튼 및/또는 하중 축(120)과 실질적 정렬로 테스트 패널(150)을 이동시키는 방식으로 조정 메카니즘(400)의 모터(412)를 명령하는 것을 포함한다. 더욱 바람직하게는, 레이저 측정 데이터를 발생시키고 테스트 패널(150)을 조정하는 단계는, 스캐닝 데이터를 기초로 프로세서(320)를 이용해서, 외피 패널(158)에 결합된 보강재(160)를 갖춘 테스트 패널(150)의 중립 축(166)의 위치를 결정하는 것과, 프로세서(320)를 이용해서, 하중 축(120)이 중립 축(166)을 통해 지나가도록 테스트 패널(150)을 이동시키는 방식으로 조정 메카니즘(400)을 조정하기 위해 모터(412)를 명령하는 것을 갖추어 이루어진다. 조정 메카니즘(400)은 플래튼 및/또는 하중 축(120)에 관하여 테스트 패널(150)의 위치 및/또는 방향을 조정하도록 구성된 수직 조정 메카니즘(402) 및/또는 수평 조정 메카니즘(404)을 대안적으로 구비하여 구성될 수 있다.
논의된 특징, 기능 및 이점은 본 발명의 다양한 실시예에서 독립적으로 달성될 수 있거나 그 더욱 상세한 내용이 이어지는 설명 및 이하의 도면을 참조하여 알 수 있는 또 다른 실시예에 결합될 수 있다.
도 1은 테스트 패널의 압축 테스팅을 위해 테스트 구조물 내에 탑재되고 만능 테스팅 머신과 함께 설치된 테스트 패널을 포함하는 테스팅 시스템의 전면도이다.
도 2는 테스트 구조물에 적재될 수 있고 테스트 패널의 압축 강도를 결정하기 위해 압축 테스트 하중이 테스팅 머신에 의해 인가될 수 있는 중앙으로 노치된(centrally-notched) 테스트 패널의 실시예의 투시도이다.
도 3은 압축 테스팅 동안 테스트 패널을 지지하기 위한 테스트 구조물의 실시예의 투시도이다.
도 4는 도 2의 테스트 구조물의 측면도이다.
도 5는 도 2의 테스트 구조물의 정면도로서, 테스트 패널의 압축 테스팅을 위해 만능 테스트 머신의 상부 플래튼과 지지 접촉(bearing contact)으로 배치되어지는 하중 전달 인터페이스의 반대측 종단 상에 탑재된 레이저 측정 장치를 예시한다.
도 6은 테스트 패널의 상부 패널 엣지로부터 분리된 하중 전달 인터페이스의 확대 투시도이다.
도 7은 상부 패널 엣지 상에 탑재된 하중 전달 인터페이스의 투시도로서, 하중 전달 인터페이스와 하중 전달 인터페이스의 각 종단의 상부 플래튼 사이의 거리를 측정하기 위해 상부 플래튼을 향해 레이저 빔을 방사하는 레이저 측정 장치를 나타낸다.
도 8은 상부 패널 엣지 상에 탑재된 하중 전달 인터페이스의 측단면도이다.
도 9는 그 사이의 거리를 측정하기 위해 상부 플래튼의 플래튼 표면을 향해 레이저 빔을 방사하는 레이저 변위 센서(laser displacement sensor)의 측단면도이다.
도 10은 테스트 머신의 플래튼 및/또는 하중 축(loading axis)에 관하여 테스트 패널의 방향을 조정하기 위한 테스트 구조물의 베이스 어셈블리 상에 탑재된 조정 메카니즘(adjustment mechanism)의 측면도이다.
도 11은 테스트 머신의 하부 플래튼에 관하여 베이스 어셈블리의 축방향 상향 변위(axially upward displacement)를 초래하는 나사식 로드 부재(threaded rod member)의 회전을 예시하는 조정 메카니즘(adjustment mechanism)의 측면도이다.
도 12는 베이스 어셈블리와 하부 플래튼 사이에 심(shim)의 설치를 예시하는 베이스 어셈블리의 측단면도이다.
도 13은 테스트 패널의 위치(location) 및/또는 방향(orientation)을 조정하기 위해 레이저 측정 장치로부터 레이저 측정 데이터를 수신하고 하나 이상의 모터화된 조정 메카니즘(motorized adjustment mechanisms)에 전송된 하나 이상의 명령(commands)을 발생시키기 위한 데이터 획득 장치와 프로세서를 포함하는 테스팅 시스템의 실시예의 정면도이다.
도 14는 레이저 측정 장치로부터 프로세서에 의해 수신된 레이저 측정 데이터를 기초로 테스트 패널의 자동 조정을 위해 프로세서로부터 명령을 수신하기 위한 모터 및 프로세서에 통신적으로 결합된 모터 콘트롤러를 포함하는 모터화된 조정 메카니즘의 예의 측면도이다.
도 15는 테스트 패널 및/또는 테스트 구조물의 표면 형태를 스캐닝하고, 하중 축(loading axis)에 관하여 테스트 패널의 중립 축(neutral axis) 및/또는 중심선(centerline)을 결정하기 위해 프로세서에 의해 수신된 스캐닝 데이터를 발생시키기 위한 다수의 레이저 스캐너를 포함하는 테스팅 시스템의 정면도이다.
도 16은 보강재(stiffeners)를 갖춘 만곡된(curved) 테스트 패널의 투시도로서, 여기서 레이저 스캐너는 하중 축과 정렬시키기 위한 테스트 패널의 중립 축 및/또는 중심선을 결정하기 위해 테스트 패널의 표면 형태를 스캔할 수 있다.
도 17은 도 15의 선 17을 따라 취해진 테스팅 시스템의 실시예의 상면도이고, 테스트 패널 및/또는 테스트 구조물의 표면 형태를 스캐닝하기 위해 테스팅 머신의 수직 기둥(vertical posts) 상에 탑재된 다수의 레이저 스캐너를 나타낸다.
도 18은 도 15의 선 18을 따라 취해진 테스팅 시스템의 상면도이고, 테스팅 머신에 관하여 테스트 패널 및/또는 테스트 구조물의 위치 및/또는 방향을 조정하기 위한 다수의 수평 조정 메카니즘(lateral adjustment mechanisms)과 다수의 수직 조정 메카니즘(vertical adjustment mechanisms)을 나타낸다.
도 19는 도 18의 선 19를 따라 취해진 테스트 패널 및/또는 테스트 구조물의 측단면도이고, 하중 축과 오정렬된 테스트 패널의 중립 축을 나타낸다.
도 20은 테스트 패널의 중립 축이 테스팅 머신의 하중 축과 정렬되도록 수평 조정 메카니즘을 이용하는 것에 의해 테스트 패널의 수평 위치(lateral position)의 조정에 따르는 테스트 패널 및/또는 테스트 구조물의 측단면도이다.
도 21은 도 18의 선 21을 따라 취해진 테스트 패널 및/또는 테스트 구조물의 측단면도이고, 하중 축에 관한 각도로 방향지워진 테스트 패널의 중립 축을 나타낸다.
도 22는 하중 축과의 정렬로 테스트 패널의 중립 축을 가져오도록 수직 정렬 메카니즘을 이용해서 테스트 패널 방향의 조정에 따르는 패널 및/또는 테스트 구조물의 측단면도이다.
도 23은 테스팅 머신에 통합되고 하중 축 및/또는 플래튼과 테스트 패널을 정렬시키기 위한 테스팅 머신의 구성요소를 조정하기 위해 구성된 조정 메카니즘을 갖춘 테스팅 시스템의 대안적 실시예의 정면도이다.
도 24는 도 23의 선 24을 따라 취해진 테스팅 머신의 단면도로서, 테스팅 머신 베이스에 탑재되고 하부 플래튼을 이동시키기 위해 구성된 측방향 조정 메카니즘의 예를 예시한다.
도 25는 도 24의 선 25를 따라 취해진 테스팅 머신의 측단면도로서, 하부 플래튼의 위치를 조정하기 위한 측방향 조정 메카니즘의 구성을 예시한다.
도 26은 조정 메카니즘을 이용해서 테스팅 머신 베이스(testing machine base)에 관하여 하부 플래튼의 부분의 조정에 따르는 테스팅 머신의 측단면도이다.
도 27은 테스트 패널을 테스팅 머신과 정렬시키는 방법에 포함될 수 있는 하나 이상의 동작을 갖춘 플로우차트이다.
도면을 참조하면, 도시된 것은 본 발명의 바람직하고 다양한 실시예를 예시하는 목적을 위한 것으로, 도 1에는 테스트 패널(150)의 압축 테스팅(compression testing)을 위한 테스팅 시스템(100)의 실시예가 도시된다. 테스트 패널(150)은 만능 테스팅 머신(universal testing machine; 102)에 설치된 테스트 구조물(test fixture; 200) 내에 탑재되어 도시된다. 그러나, 여기에 개시된 시스템 및 방법은 테스트 구조물(200)의 도움 없이 테스트 패널(150)을 테스팅하기 위해 이용될 수 있다. 도시된 실시예에 있어서, 테스팅 머신(102)은 하나 이상의 수직 기둥(vertical posts; 108) 또는 지주(columns)가 크로스헤드(crosshead; 106)에 대해 위쪽으로 연장될 수 있는 베이스(base; 104)를 포함할 수 있다.
테스팅 머신(102)은 베이스(104)에 탑재된 하부 플래튼(lower platen; 116)을 포함할 수 있다. 테스트 구조물(200)은 구멍(116) 상에 탑재될 수 있다. 테스팅 머신(102)은 크로스헤드(106)로부터 아래쪽 방향으로 연장되는 샤프트(110) 상에 탑재된 하중 헤드(load head; 112)를 더 포함할 수 있다.
하중 헤드(112)는 테스팅 머신(102)의 하중 축(loading axis; 120)을 따라 테스트 패널(150)로 압축 테스트 하중(compressive test load; 122)을 인가하기 위해 일정한 하중 헤드 진행률(constant load head travel rate)로 아래쪽 방향으로 이동하도록 구성될 수 있다. 테스팅 머신(102)은 하중 헤드(112)의 헤드 진행률과 같은 테스팅 머신(102)의 동작을 제어하기 위해 머신 콘트롤러(도시되지 않았음)를 포함할 수 있다.
도 1에 있어서, 테스팅 머신(102)은 하중 헤드(112)에 탑재된 상부 플래튼(upper platen; 114)을 포함할 수 있다. 상부 플래튼(114)은 플래튼 표면(platen surface; 118)과, 적어도 테스트 패널(150)의 상부 패널 엣지(upper panel edge; 154) 만큼 넓은 폭을 갖을 수 있다. 몇몇 예에 있어서, 상부 플래튼(114)은 플래튼 표면(118)이 하중 축(120)과 직각으로 방향지워지도록 하중 헤드(112)에 결합될 수 있다. 상부 플래튼(114)은 하중 헤드(112)에 고정적으로 결합될 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 이하 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 상부 플래튼(114)은 레이저 측정 데이터를 기초로 테스트 패널(150) 및/또는 테스트 구조물(200)과 플래튼 표면(118)의 정렬을 용이하게 하기 위해 하중 축(120)에 관하여 조정되어지도록 플래튼 표면(118)의 방향을 허용하는 방식으로 하중 헤드(112)에 조정가능하게 결합(예컨대, 회전가능하게 조정가능한(swivelably adjustable))될 수 있다. 압축 테스트 하중(122)의 인가 동안, 플래튼 표면(118)은 테스트 패널(150)의 상부 패널 엣지(upper panel edge; 154) 상에 또는 걸쳐 탑재될 수 있는 하중 전달 인터페이스(load transmitting interface; 202)와 지지 접촉(bearing contact)으로 배치될 수 있다. 몇몇 예에 있어서, 테스트 패널(150)은 도 2에 도시되고 이하 설명되는 바와 같이 테스트 구조물(200) 내에 지지될 수 있다. 테스트 구조물(200)은 압축 테스트 하중(122)의 인가 동안 면을 벗어나는(out-of-plane) 편향(deflection)에 대해 테스트 패널(150)을 제한할 수 있다. 압축 테스트 하중(122)은 테스트 패널(150)이 테스트 패널(150)의 고장이 야기될 때까지 단축 압축(uni-axial compression)으로 적재되는 방식으로 인가될 수 있다.
유용하게, 여기에 개시된 테스팅 시스템(100)은 테스트 패널(150) 상에 압축 테스트 하중(122)의 인가 이전에 테스팅 머신(102)의 플래튼 및/또는 하중 축(120)에 관하여 테스트 패널(150)의 위치 및/또는 방향을 조정하기 위한 정렬 장치(alignment apparatus; 300)를 포함할 수 있다. 예컨대, 정렬 장치(300)는 상부 플래튼(114)에 관하여 테스트 패널(150)의 위치 및/또는 방향을 조정하기 위해 구성될 수 있다. 정렬 장치(300)는 테스트 구조물(200) 및/또는 테스팅 머신(102)애 결합될 수 있는 하나 이상의 레이저 측정 장치(laser measuring devices; 304)를 포함하는 레이저 측정 시스템(laser measuring system; 302)을 포함할 수 있다. 레이저 측정 시스템(302) 및/또는 장치(304)는 테스팅 머신(102)의 상부 플래튼(114) 및/또는 하중 축(120)에 관하여 테스트 패널(150)의 방향 및/또는 위치를 나타내는 레이저 측정 데이터를 발생시키도록 구성될 수 있다. 예컨대, 레이저 측정 장치(304)는 테스팅 머신(102)의 상부 플래튼(114)에 관하여 테스트 패널(150)의 상부 패널 엣지(154)의 방향(orientation)을 나타내는 레이저 측정 데이터를 발생시키도록 구성될 수 있다. 정렬 장치(300)는 테스트 패널(150)이 플래튼 및/또는 하중 축(120)과 실질적인 정렬로 이동되는 방식으로 플래튼 및/또는 하중 축(120)에 관하여 테스트 패널(150)의 위치 및/또는 방향을 조정하도록 구성된 하나 이상의 조정 메카니즘(adjustment mechanisms; 400)을 더 포함할 수 있다.
몇몇 예에 있어서, 조정 메카니즘(400)은 테스트 패널(150)의 중심선(centerline; 164) 및/또는 중립 축(neutral axis; 166)이 테스팅 머신(102)의 하중 축(120)과 실질적으로 정렬될 때까지 테스트 패널(150)/테스트 구조물(200)이 경사지워질 수 있도록 테스트 구조물(200)의 베이스 어셈블리(base assembly; 240)에 탑재될 수 있고 베이스 어셈블리(240)의 하나 이상의 측면의 수직 높이를 조정하기 위한 수단을 제공할 수 있다. 조정 메카니즘(400)은 레이저 측정 시스템(302)에 의해 발생된 레이저 측정 데이터를 기초로 테스트 패널(150)의 위치 및/또는 방향을 조정하기 위한 수단을 제공할 수 있다. 예컨대, 조정 메카니즘(400)은 일련의 테스트 패널(150)의 압축 테스팅의 정확도(accuracy) 및 반복성(repeatability)을 개선할 수 있는 테스트 패널(150) 중심선(164) 및/또는 중립 축(166)의 위치 및/또는 방향을 테스팅 머신(102) 하중 축(120)의 위치 및/또는 방향과 정렬시키기 위한 수단을 제공할 수 있다. 실시예에 있어서, 조정 메카니즘(400)은 압축 테스트 하중(122)이 테스트 패널(150)의 패널 엣지를 가로질러 실질적으로 균일하게 분배되도록 하기 위해 패널 상부 엣지가 플래튼 표면(118)에 대해 실질적으로 평행하도록 테스트 패널(150)을 방향지우기 위한 수단을 제공할 수 있고, 그에 의해 오류나 잘못된 테스트 결과를 유도할 수 있는 상부 패널 엣지(154)의 일측에 하중부여하는 것(loading)을 회피한다.
도 2에 있어서, 여기에 개시된 테스팅 시스템(100) 및 방법을 이용해서 테스트될 수 있는 테스트 패널(150)의 실시예가 도시된다. 테스트 패널(150)은 일반적으로 직선(straight sides)을 갖는 일반적으로 직사각형이고 평탄한 패널 부재일 수 있고, 소정의 또는 표준화된 칫수로 제공될 수 있다. 예컨대, 1실시예에 있어서, 일련의 유사하게 구성된 테스트 패널(150)이 제공될 수 있다. 각 테스트 패널(150)은 각각 대략 20인치×60인치의 폭 및 길이를 갖을 수 있다. 테스트 패널(150)은 테스트 패널(150)의 두께를 통해 연장되는 수평적으로 방향지워지면서 중앙으로 위치된 노치(notch; 162)를 포함할 수 있다. 몇몇 예에 있어서, 노치(162)는 약 4인치의 길이와 약 0.25인치의 폭을 갖을 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 테스트 패널(150)은 약 5인치×약 15인치의 폭 및 길이로 제공될 수 있고 약 1인치의 길이와 약 0.25인치의 폭을 갖춘 수평적으로 방향지워진 노치(162)를 포함할 수 있다. 그러나, 테스트 패널(150) 및/또는 노치(162)는 소정의 크기로 제공될 수 있다.
섬유-강화 중합체 매트릭스 재료(fiber-reinforced polymeric matrix material)(예컨대, 흑연/에폭시, 유리 섬유 등)로 구성된 복합재 플라이(composite plies)의 박판(laminate)으로서 형성된 테스트 패널(150)에 대해, 테스트 패널(150)이 0.10-0.80인치 외의 두께로 제공됨에도 불구하고, 테스트 패널(150)은 약 0.10인치에서 0.80인치까지의 두께를 갖을 수 있다. 이와 관련하여, 테스트 패널(150)은, 제한 없이, 소정의 크기(예컨대, 길이, 폭, 또는 두께), 형상, 및 구성으로 제공될 수 있다. 예컨대, 테스트 패널(150)은, 이하 설명되는 바와 같이, 하중 축(120)에 관하여 아치형이나 만곡된 단면 형상(예컨대, 도 15 참조)으로 제공될 수 있다. 더욱이, 테스트 패널(150)은 테스트 패널(150)의 반대측 표면의 한쪽 또는 양쪽에 보강재(stiffeners; 160)(도 15)를 포함할 수 있다. 테스트 패널(150)은 또한 금속 재료로, 또는 복합재 재료와 금속 재료의 하이브리드(hybrid)로서 형성될 수 있다. 테스트 패널(150)은 또한 금속 및/또는 복합재 면 시트(composite face sheets)의 쌍 사이에 끼워진 허니콤(honeycomb) 또는 폼(foam)의 코어(core)를 갖춘 복합재 샌드위치(도시되지 않았음)로서 형성될 수 있다.
테스팅 프로그램 동안, 일련의 유사하게 구성된 테스트 패널(150)은 테스팅 머신(102)에 의해 상부 패널 엣지(154)에 인가될 수 있는 압축 테스트 하중(122)으로 종단-적재(end-loaded)될 수 있다. 압축 테스트 하중(122)은 테스트 패널(150)의 고장이 야기될 때까지 일정한 하중 헤드 진행율로 이동하는 하중 헤드(112)를 이용해서 인가될 수 있다. 압축력(compressive force) 대 하중 헤드 변위(load head displacement)는 테스트 패널(150)의 각각의 하나 상에 압축 테스트 하중(122)의 인가 동안 연속적으로 기록될 수 있다. 테스트 패널(150)의 변형(strain)은 테스트 패널(150)에 미리 탑재될 수 있는 변형 게이지(strain gauges)(도시되지 않았음)의 시스템에 의해, 및/또는 광학 변형 측정 시스템(optical strain measurement system)(도시되지 않았음)을 이용하는 것에 의해 측정될 수 있다. 테스트 패널(150)의 여러 위치에서의 변형은 압축력과 하중 헤드 변위의 연속적 기록과 대응하여 연속적으로 기록될 수 있다. 각 테스트 패널(150)의 압축 강도(compressive strength)는, 테스트 패널(150)의 고장의 지점에서 압축 테스트 하중(122)의 크기를 기초로, 또는 테스트 패널(150)의 단면 영역을 기초로 계산될 수 있다.
도 3을 참조하면, 일반적으로 평탄한 평평한 테스트 패널(150)을 지지하기 위한 테스트 구조물(200)의 실시예가 도시된다. 상기한 바와 같이, 테스트 구조물(200)은 압축 테스트 하중(122)의 인가 동안 면을 벗어나는 휨(bending), 편향(deflection) 및/또는 조임(buckling)에 대해 패널을 제한하도록 구성될 수 있다. 테스트 구조물(200)은 테스팅 머신(102)의 하부 플래튼(116) 상에 탑재될 수 있는 실질적으로 단단한, 비연성 베이스 어셈블리(non-flexible base assembly; 240)를 포함할 수 있다. 베이스 어셈블리(240)는 일련의 웨브(webs; 246)에 의해 서로 연결된 상부 베이스판(upper base plate; 242)과 하부 베이스판(lower base plate; 244)으로 구성될 수 있다. 테스트 구조물(200)은 베이스 어셈블리(240)에 부착될 수 있는 지지 어셈블리(support assembly; 216)를 더 포함할 수 있다. 지지 어셈블리(216)는 지지 그리드(support grids; 218) 사이에 형성된 갭(gap; 238) 내에서 점유된 테스트 패널(150)과 함께 결합될 수 있는 한 쌍의 지지 그리드(218)를 포함할 수 있다. 예컨대, 지지 그리드(218)는 테스트 구조물(200)의 일 측 상에서 일련의 힌지(hinges; 230)에 의해 힌지적으로 결합될 수 있다.
각 하나의 지지 그리드(218)는 한 쌍의 프레임(224) 사이에 위치된 다수의 수직 부재(222)와 다수의 수평 부재(220)를 포함할 수 있다. 수평 및 수직 부재(220, 222)는 테스트 패널(150)이 광학 변형 측정 장치(도시되지 않았음)에 의해 관찰되거나 영상화될 수 있는 다수의 창(windows; 226)을 생성하기 위해 교차할 수 있다. 테스트 구조물(200)은 지지 그리드(218) 중 각 하나의 내부에 탑재된 부스러뜨릴 수 있는 허니컴 샌드위치 코어(crushable honeycomb sandwich core)와 같은 다수의 부스러뜨릴 수 있는 코어 엘리먼트(도시되지 않았음)를 더 포함할 수 있다. 코어 엘리먼트는 테스트 패널(150)의 고장 동안 테스트 패널(150)에 의해 발생된 파괴 하중(fracture loads)의 결과로서 지지 그리드(218) 또는 베이스 어셈블리(240)에 대한 대미지를 방지하기 위해 테스트 패널(150)과 지지 그리드(218) 사이에 위치될 수 있다. 베이스 어셈블리(240)는 하부 패널 엣지(lower panel edge; 156)가 지지될 수 있는 제거가능한 및/또는 대체가능한 종단 하중 엘리먼트(end load element; 236)를 포함할 수 있다. 종단 하중 엘리먼트(236)는 압축 테스팅 동안 마모(wear)로부터 베이스 어셈블리(240)를 보호할 수 있다. 베이스 어셈블리(240)는 압축 테스팅 동안 베이스 어셈블리(240)에 탑재되고 하부 패널 엣지(156)를 유지하도록 구성된 그립 구조물(grip fixture; 234)을 포함할 수 있다.
도 4에 있어서, 탑재된 테스트 패널(150)을 갖는 테스트 구조물(200)의 측면도가 도시된다. 테스트 구조물(200)은 베이스 어셈블리(240)에 지지 그리드(218) 중 하나를 결합하고 지지 그리드(218)를 유지하고 따라서 베이스 어셈블리(240)에 관하여 실질적으로 수직인 방향으로 테스트 패널(150)을 유지하는 하나 이상의 측면 지지체(side supports 228) 또는 브레이스(braces)를 포함할 수 있다. 상부 패널 엣지(154)는 테스트 구조물(200)의 상부 부분 바깥으로 돌출될 수 있다. 하중 전달 인터페이스(202)는 상부 플래튼(114)과의 경계면(interface)을 제공하기 위해 상부 패널 엣지(154)에 탑재될 수 있다. 하나 이상의 레이저 측정 장치(304)가 하중 전달 인터페이스(202)의 반대측 종단(208, 210) 상에 탑재될 수 있다. 레이저 측정 장치(304)의 각 하나는 하중 전달 인터페이스(202)의 종단과 상부 플래튼(114)의 표면 사이의 거리를 측정하도록 구성될 수 있다. 테스트 구조물(200)은 베이스 어셈블리(240) 상에 배치된 하나 이상의 조정 메카니즘(400)을 포함할 수 있다. 상기한 바와 같이, 각 조정 메카니즘(400)은 하중 전달 인터페이스(202)의 종단 부분(208, 210) 중 하나 또는 양쪽을 올리거나 낮추기 위해 테스트 패널(150)을 기울이는 것에 의해 테스트 패널(150)/테스트 구조물(200)의 방향을 조정하도록 구성될 수 있다.
도 5에서는, 하중 전달 인터페이스(202)의 각 제1 및 제2 종단 부분(208, 210) 상에 위치된 제1 레이저 측정 장치(304) 및 제2 레이저 측정 장치(304)가 도시된다. 실시예에 있어서, 레이저 측정 장치(304) 중 하나 이상은 레이저 변위 센서(laser displacement sensor; 306)로서 구성될 수 있다. 제1 및 제2 레이저 측정 장치(304)는 플래튼 표면(118)과 각 제1 및 제2 종단 부분(208, 210) 사이의 각 제1 및 제2 거리(212, 214)를 나타내는 값을 결정하도록 구성될 수 있다. 하중 전달 인터페이스(202)의 상부 지지 표면(upper bearing surface; 204)은 상부 패널 엣지(154)에 평행하는 것으로 가정하고, 하중 전달 인터페이스(202)의 제1 및 제2 종단 부분(208, 210) 중 각 하나 상의 레이저 측정 장치(304)가 하중 전달 인터페이스(202)의 상부 지지 표면(204) 아래에서 동일한 거리에 위치되는 것으로 가정하면, 제1 및 제2 거리(212, 214) 간의 차이는 하중 전달 인터페이스(202)의 상부 지지 표면(204)에 관하여 플래튼 표면(118)의 비 평행 상황(non parallel condition)을 나타낼 수 있다.
도 5는 또한 베이스 어셈블리(240)의 반대측 상에 배치된 한 쌍의 조정 메카니즘(400)을 예시한다. 조정 메카니즘(400)의 각 하나는 테스트 구조물(200)의 기울임을 초래하는 수직 방향(418)을 따라 테스트 구조물(200)의 대응하는 측면을 높이거나 낮추도록 구성될 수 있다. 테스트 구조물(200)을 기울이는 것에 의해, 조정 메카니즘(400)은 하중 전달 인터페이스(202)가 플래튼 표면(118)과 정렬되도록 제1 및 제2 거리(212, 214)를 실질적으로 (예컨대, 약 0.002인치 이하 내로) 같게 하기 위한 수단을 제공한다. 이러한 방식에 있어서, 지지 표면(204)은 플래튼 표면(118)에 대해 실질적으로 평행하여, 압축 테스트 하중(122)이 상부 플래튼(114)에 의해 하중 전달 인터페이스(202)에 인가될 때, 상부 플래튼(114)은 오직 하중 전달 인터페이스(202)의 일단에서의 접촉 대신 모두 동시에 하중 전달 인터페이스(202)의 길이와 접촉한다. 동시에 하중 전달 인터페이스(202)의 전체 길이와 접촉하는 상부 플래튼(114)에 기인하여, 압축 테스트 하중(122)은 테스트 패널(150)의 일측(152)을 편심적으로 하중시키는 대신 상부 패널 엣지(154)의 길이를 가로질러 균일하게 분배된다.
도 6 및 도 7은 테스트 구조물(200)로부터 돌출하는 상부 패널 엣지(154)와 하중 전달 인터페이스(202)의 상호 연결을 나타낸다. 레이저 측정 장치(304)는 하중 전달 인터페이스(202)의 제1 및 제2 종단 부분(208, 210)의 각 하나 상에 탑재될 수 있다. 예컨대, 수직 판(vertical plate)은 하중 전달 인터페이스(202)의 종단 부분(208, 210)의 각 하나에 대해 조여질 수 있다(fastened). 레이저 측정 장치(304)는 수직 판의 각 하나에 탑재될 수 있다. 그러나, 레이저 측정 장치(304)는 상부 플래튼(114)과 상부 패널 엣지(154) 사이의 거리를 측정하기 위해 테스트 구조물(200) 상의 소정 위치에 탑재될 수 있고, 하중 전달 인터페이스(202)의 대향하는 종단 부분(208, 210) 상에 탑재되는 것으로 제한되지는 않는다. 레이저 측정 장치(304)는 상부 플래튼(114)의 플래튼 표면(118)을 향해 투과 빔(transmitted beam; 310)을 방사하기 위한 레이저 변위 센서(306)로서 구성될 수 있다. 투과 빔(310)은 상부 플래튼(114)의 플래튼 표면(118)에 관하여 약간의 각도(slight angle)(예컨대, 비-정규 각도(non-normal angle))로 레이저 변위 센서(306)로부터 방사될 수 있다. 레이저 변위 센서(306)는 플래튼 표면(118)으로부터의 반사 빔(reflected beam; 312)을 감지하도록 구성될 수 있다. 레이저 변위 센서(306)는, 이하 설명되는 바와 같이, 레이저 측정 데이터를 처리하기 위해 데이터 획득 시스템(data acquisition system)(도 13) 및/또는 프로세서(320)(도 13)에 케이블(308)을 매개로 결합될 수 있다.
도 8은 상부 패널 엣지(154) 상에 탑재된 하중 전달 인터페이스(202)의 단면도이다. 하중 전달 인터페이스(202)는 상부 패널 엣지(154)에 압축 테스트 하중(122)을 인가하기 위해 상부 플래튼(114)을 수용하도록 구성된 지지 표면(204)을 포함한다. 하중 전달 인터페이스(202)는 체결 부재(clamp member; 206)에 의해 상부 패널 엣지(154)에 체결될 수 있다. 체결 부재(206)는 상부 패널 엣지(154)를 따라 길게 연장되는 한 쌍의 빔 부분(beam portions)을 구비하여 구성될 수 있고 이는 빔 부분 사이에서 끼워진 테스트 패널(150)과 기계적 파스너에 의해 함께 체결될 수 있다. 체결 부재(206)는 테스트 패널(150)의 두께에 평행하는 하중 전달 인터페이스(202)의 하부 표면을 유지하도록 구성될 수 있다. 마찬가지로, 체결 부재(206)는 상부 플래튼(114)의 플래튼 표면(118)에 평행하는 하중 전달 인터페이스(202)의 지지 표면(204)을 유지하도록 구성될 수 있어 압축 테스트 하중(122)이 상부 패널 엣지(154)의 두께를 가로질러 균일하게 인가된다.
도 9는 그 사이의 거리를 측정하기 위해 상부 플래튼(114)의 플래튼 표면(118)을 향하여 레이저 빔을 방사하는 레이저 변위 센서(306)의 단면도이다. 레이저 변위 센서(306)는 상부 플래튼(114)으로부터 반사 빔(312)을 검출하도록 구성된 CCD(charge-coupled device)와 같은 센서 표면을 포함할 수 있다. 센서 표면은 반사 빔(312)이 센서 표면에 부딪치는 위치를 기초로 레이저 변위 센서(306)로부터 플래튼 표면(118)까지의 거리를 결정할 수 있다. 본 발명은 레이저 변위 센서(306)를 포함하는 레이저 측정 시스템(302)을 설명함에도 불구하고, 레이저 측정 시스템(302)은, 제한 없이, 상부 플래튼(114)과 그 반대측 종단 상의 상부 패널 엣지(154) 사이의 거리를 결정할 수 있는 소정 형태의 비-접촉 광학 센서를 포함할 수 있다. 레이저 측정 시스템(302)은 상부 플래튼(114)과 하중 전달 인터페이스(202) 사이의 거리의 판독을 위한 디지털 표시를 제공하도록 구성될 수 있고, 바람직하게는 0.002인치 이하와 같은 비교적 높은 정확도를 갖는다.
도 10은 테스트 구조물(200)의 베이스 어셈블리(240) 상에 탑재된 조정 메카니즘(400)의 실시예의 측면도이다. 조정 메카니즘(400)은 테스팅 머신(102)의 플래튼 및/또는 하중 축(120)에 관하여 테스트 패널(150)의 방향을 조정하기 위해 구성될 수 있다. 실시예에 있어서, 조정 메카니즘(400)은 하중 전달 인터페이스(202)의 측면을 높이거나 낮추기 위한 수단과 마찬가지로 테스트 패널(150)을 지지하는 테스트 구조물(200)의 측면을 높이거나 낮추도록 구성된 수직 조정 메카니즘(vertical adjustment mechanism; 402)으로서 구성될 수 있다. 이러한 방식에 있어서, 하중 전달 인터페이스(202)의 지지 표면(204)은 상부 플래튼(114)의 플래튼 표면(118)에 관하여 실질적으로 평행으로 이동된다. 실시예에 있어서, 조정 메카니즘(400)은 베이스 어셈블리(240)에 나사식으로 결합된 나사식 로드 부재(threaded rod member; 406)로서 제공될 수 있다. 예컨대, 나사식 로드 부재(406)는 베이스 어셈블리(240)의 하부 베이스판(244)에 조여지는 판 또는 브래킷(bracket; 410)을 통해 연장되는 육각 볼트(hex head bolt) 또는 육각 구멍 볼트(Allen head bolt)로서 구성될 수 있다. 나사식 로드 부재(406)는 하부 플래튼(116)과 지지 접촉으로 배치되어지도록 구성된 지지 팁(bearing tip; 408)을 포함할 수 있다. 도 11은 부착 브래킷(410)을 매개로 테스트 구조물(200)의 베이스 어셈블리(240)에 탑재된 조정 메카니즘(400)의 측면도이다. 브래킷(410)에 관하여 나사식 로드 부재(406)의 회전은 테스팅 머신(102)의 하부 플래튼(116)에 관하여 베이스 어셈블리(240)의 수직 변위를 야기시키는 나사식 로드 부재(406)의 축 이동을 초래한다. 이러한 방식에 있어서, 조정 메카니즘(400)은 테스트 패널(150)/테스트 구조물(200)을 기울일 수 있어 상부 패널 엣지(154)/하중 전달 인터페이스(202)는 상부 플래튼(114)의 플래튼 표면(118)에 관하여 평행으로 위치된다. 테스트 패널(150)을 새로운 방향으로 향하게 하는 것(reorienting)은 하중 전달 인터페이스(202)와 상부 플래튼(114) 사이의 갭을 감소시키거나 제거할 수 있고, 그에 의해 상부 패널 엣지(154)의 하나의 종단 상의 응력 집중(stress concentrations)을 회피할 수 있는 상부 패널 엣지(154)를 가로지르는 압축 테스트 하중(122)의 균일한 분배를 허용한다.
도 12는 베이스 어셈블리(240)와 하부 플래튼(116) 사이에 심(shim; 248)의 설치를 나타내는 베이스 어셈블리(240)의 측면도이다. 상부 플래튼(114)의 플래튼 표면(118)과 정렬로(예컨대, 평행으로) 상부 패널 엣지(154) 및/또는 하중 전달 인터페이스(202)를 방향지우기 위한 조정 메카니즘(400)의 조정의 따르면, 일련의 심(248)으로 측정될 수 있는 하부 플래튼(116)의 베이스 어셈블리(240) 사이의 갭(238)이 제작될 수 있다. 부가물(additions)이 테스트 패널(150)의 압축 테스트 하중(122)의 인가 동안 테스트 패널(150)/테스트 구조물(200)의 방향을 유지하도록 설치될 수 있다. 유용하게, 실시예에 있어서, 레이저 변위 센서(306)는 하중 전달 인터페이스(202)의 대향하는 종단 부분(208, 210) 사이의 거리의 디지털 판독(digital readout)을 발생시킬 수 있다. 레이저 변위 센서(306)의 디지털 판독에 대해 디스플레이된 값(예컨대, 거리) 사이의 차이는 베이스 어셈블리(240)와 테스트 구조물(200)의 적어도 일측 상의 하부 플라크(lower plaque) 사이에 설치되는 심(248)의 적절한 두께를 결정하는데 이용될 수 있다.
도 13은 자율(autonomous)이 테스팅 시스템(100)에 관하여 테스트 패널(150)의 반자동 조정(semi-autonomous adjustment)을 가능하게 하는 테스팅 시스템(100)의 실시예의 정면도이다. 도시된 실시예에 있어서, 테스팅 시스템(100)은 레이저 측정 장치(304) 중 하나 이상에 통신적으로 결합된 데이터 획득 장치(318) 및/또는 프로세서(320)를 포함할 수 있다. 데이터 획득 장치(318) 및/또는 프로세서(320)는 레이저 측정 장치(304) 중 하나로부터 레이저 측정 데이터를 수신할 수 있다. 레이저 측정 장치(304)는 각 종단 부분(208, 210)에서의 하중 전달 인터페이스(202)(도 5)와 상부 플래튼(114) 사이의 거리(212, 214)(도 5)를 측정하도록 구성될 수 있고, 거리(212, 214) 사이의 차이를 결정한다. 상기한 바와 같이, 거리(212, 214) 사이의 차이는 상부 플래튼(114)의 플래튼 표면(118)과 하중 전달 인터페이스(202)의 지지 표면(204)의 오정렬을 잠재적으로 나타낼 수 있다. 데이터 획득 장치(318)는 프로세서(320)로 레이저 측정 데이터를 전송할 수 있다.
도 13에 있어서, 테스팅 시스템(100)은 테스팅 머신(102)의 플래튼(114, 116) 및/또는 하중 축(120)에 관하여 테스트 패널(150)의 위치 및/또는 방향을 조정하기 위한 하나 이상의 모터화된 조정 메카니즘(400)을 포함할 수 있다. 예컨대, 조정 메카니즘(400)의 각 하나는 지지 팁(408)을 갖춘 로드 부재(406)에 동작적으로 연결될 수 있는 모터(412)를 포함할 수 있다. 모터(412)는 프로세서(320)에 통신적으로 결합될 수 있고 레이저 측정 데이터를 기초로 프로세서(320)로부터 명령을 수신하는 모터 콘트롤러(414)를 포함할 수 있다. 조정 메카니즘(400)은 지지 팁(408)이 테스팅 머신(102) 또는 테스트 구조물(200)의 구성요소와 접촉에 있도록 탑재될 수 있다. 이하 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 각 모터(412)는 조정되어지는 구성요소(예컨대, 테스팅 머신(102)의 테스트 구조물(200), 또는 샤프트(110) 또는 플래튼(114, 116) 등)의 수평 위치(lateral position), 수직 위치(vertical position), 및/또는 각도 방향(angular orientation)를 변경시키기 위한 수단으로서 지지 팁(408)의 축 위치(axial position)를 조정하기 위한 방식으로 동작될 수 있다. 몇몇 예에 있어서, 도 14와 관련하여 이하 더욱 상세하게 논의되는 바와 같이, 로드 부재(406)는 로드 부재(406)의 지지 팁(408)을 축방향으로 변위시키기 위해 모터(412)에 의해 회전가능하게 구동될 수 있는 나사식 로드 부재(406)일 수 있다.
몇몇 예에 있어서, 조정 메카니즘(400)은 프로세서(320)에 의해 내려진 명령을 기초로 플래튼 및/또는 하중 축(120)에 관하여 테스트 구조물(200)의 위치 및/또는 방향을 조정하도록 구성될 수 있다. 다른 예에 있어서, 조정 메카니즘(400)은 테스팅 머신(102)에 관하여 플래튼(114, 116) 및/또는 하중 축(120)의 위치 및/또는 방향을 조정하기 위해 프로세서(320)로부터 명령을 수신할 수 있다. 예컨대, 하나 이상의 조정 메카니즘(400)은 레이저 측정 데이터를 기초로 프로세서(320)로부터 수신된 명령에 응답하여 테스트 구조물(200)의 기울기 각도(tilt angle)를 자율적으로 조정하기 위해 테스트 구조물(200)의 베이스 어셈블리(240)에 탑재될 수 있다.
도 13에 있어서, 조정 메카니즘(400) 중 하나 이상은 테스팅 머신(102)의 하부 부분 상에서 샤프트(110)에 동작적으로 맞물릴 수 있다. 몇몇 예에 있어서, 조정 메카니즘(400) 중 하나 이상은 테스팅 머신 베이스(104)로 연장되는 샤프트(110)의 하나 이상의 측면 상에 위치될 수 있다. 테스팅 머신 베이스(104)에서 조정 메카니즘(400)은 프로세서(320)에 의해 발생된 명령에 응답하여 샤프트(110)의 수평 위치를 조정하도록 구성될 수 있다. 상기한 바와 같이, 테스팅 머신(102)의 하부 부분에서의 샤프트(110)는 하부 플래튼(116)을 지지할 수 있고, 결국 테스트 구조물(200)을 지지할 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 테스팅 머신 베이스(104)에서의 조정 메카니즘(400)은 샤프트(110)의 각도 방향을 조정하도록 구성될 수 있다. 샤프트(110)의 각도 방향을 조정하도록 조정 메카니즘(400)을 이용하는 것에 의해, 하부 플래튼(116)의 각도 방향이 조정될 수 있고, 이는 테스트 구조물(200)이 기울어질 수 있도록 하여 상부 패널 엣지(154)(도 9)가 상부 플래튼(114)의 플래튼 표면(118)(도 9)과 실질적으로 평행한 정렬로 이동된다. 베이스(104)에서의 조정 메카니즘(400)은 또한 테스트 패널(150)의 중립 축(166) 및/또는 수직 중심선(164)이 테스팅 머신(102)의 하중 축(120)과 실질적 정렬로 이동하는 방식으로 샤프트(110)의 수평 위치 및/또는 방향을 조정하도록 구성될 수 있다.
몇몇 예에 있어서, 조정 메카니즘(400) 중 하나 이상은 테스팅 머신(102)의 상부 부분에 위치될 수 있다. 예컨대, 도 13은 테스팅 머신(102)의 크로스헤드(106)로 위쪽으로 연장되는 샤프트(110)에 동작적으로 맞물린 한 쌍의 조정 메카니즘(400)을 예시한다. 도시된 실시예에 있어서, 조정 메카니즘(400)은 크로스헤드(106)로 연장되는 샤프트(110)의 측면 상에 위치될 수 있다. 크로스헤드(106)에서의 조정 메카니즘(400)은 샤프트(110)의 수평 위치를 조정하도록 구성될 수 있어 압축 테스트 하중(122)은 테스트 패널(150)의 중립 축(166) 및/또는 중심선(164)과 실질적으로 정렬된다. 다른 예에 있어서, 크로스헤드(106)에서의 조정 메카니즘(400)은 샤프트(110)의 각도 방향을 조정하도록 구성될 수 있어 하중 축(120)은 테스트 패널(150)의 중립 축(166) 및/또는 수직 중심선(164)과 정렬된다. 조정 메카니즘(400)은 또한 샤프트(110)와 샤프트(110)에 부착된 상부 플래튼(114)의 각도 방향을 조정하도록 구성될 수 있다. 상부 플래튼(114)의 각도 방향을 조정하기 위해 조정 메카니즘(400)을 이용하는 것에 의해, 상부 플래튼(114)의 플래튼 표면(118)(도 9)는 테스트 패널(150)의 상부 패널 엣지(154)와 실질적으로 평행 정렬로 이동될 수 있다.
도 14는 모터화된 조정 메카니즘(400)의 예의 측면 개요도를 예시한다. 도시된 실시예에 있어서, 조정 메카니즘(400)의 나사식 로드 부재(406)는 프로세서(320)에 통신적으로 결합된 모터 콘트롤러(414)에 의해 제어될 수 있는 모터(412)에 동작적으로 결합될 수 있다. 프로세서(320)는 테스팅 머신(102)과 실질적 정렬로 테스트 패널(150) 및/또는 테스트 구조물(200)의 위치 및/또는 방향을 조정하도록 모터화된 조정 메카니즘(400) 중 하나 이상을 명령할 수 있다. 예컨대, 프로세서(320)는 하중 전달 인터페이스(202)가 상부 플래튼(114)과 실질적으로 병렬 정렬로 이동될 때까지 하부 플래튼(116)에 관하여 베이스 어셈블리(240)의 일측의 수직 변위를 야기시키는 나사식 로드 부재(406)를 회전시키도록 모터(412)를 동작시키기 위해 모터 콘트롤러(414)를 명령할 수 있다. 조정 메카니즘(400)의 구성은 베이스 어셈블리(240)에 나사식으로 맞물린 회전가능한 나사식 로드 부재(406)로 한정되지 않음을 주지해야 한다. 예컨대, 조정 메카니즘(400)은 회전가능한 로드 부재 대신 축방향으로 이동가능한 로드 부재를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 조정 메카니즘(400)은, 제한 없이, 테스트 패널(150) 및/또는 테스트 구조물(200)의 위치 및/또는 방향을 조정할 수 있는 소정 구성으로 제공될 수 있다. 예컨대, 조정 메카니즘(400)은 유압 액츄에이터(hydraulic actuator), 전자기계적 액츄에이터(electromechanical actuator), 또는 소정의 다른 형태의 메카니즘, 장치, 또는 테스팅 머신(102)에 관하여 테스트 구조물(200) 및/또는 테스트 패널(150)의 위치 및/또는 방향을 조정하도록 구성된 시스템으로서 구성될 수 있다.
여기에 개시된 실시예의 어느 것에 있어서, 테스트 패널(150)이 정렬되고 압축 테스트 하중(122)이 테스트 패널(150)에 초기에 인가된 후, 레이저 측정 장치(304) 중 하나 이상은 테스트 패널(150) 및/또는 테스트 구조물(200)을 스캔하도록 연속될 수 있고, 및/또는 테스팅 머신(102)과 테스트 패널(150) 및/또는 테스트 구조물(200) 사이의 거리를 측정하고, 데이터 획득 장치(318)에 레이저 측정 데이터를 전송하도록 연속될 수 있다. 데이터 획득 장치(318)는, 상기한 바와 같이, 하중 헤드 진행율 및/또는 다른 테스팅 파라미터에 따라, 매 수 초와 같은 소정 빈도에서 레이저 측정 데이터를 샘플하도록 구성될 수 있다. 본 방식에 있어서, 데이터 획득 장치(318)는 테스트 패널(150)에 압축적으로 하중을 가하는 공정 동안 테스팅 머신(102)에 관하여 테스트 패널(150)의 위치 및/또는 방향에서의 변화를 측정 및/또는 기록하기 위한 수단을 제공할 수 있다. 데이터 획득 장치(318)는 테스트 패널(150)의 고장까지 압축 하중 공정을 통해 레이저 측정 데이터를 주기적으로 또는 연속적으로 샘플링하도록 구성될 수 있다. 레이저 측정 데이터는 압축력(compressive force) 대 하중 헤드 변위(load head displacement)의 기록과, 압축 테스트 하중(122)의 인가 동안 테스트 패널(150)에서의 변형(strain)의 기록과 상관될 수 있다.
도 15는 다수의 레이저 스캐너(314)를 갖춘 테스팅 시스템(100)의 실시예의 개요도로서, 하나 이상의 조정 메카니즘(400)을 포함한다. 테스트 패널(150) 및/또는 테스트 구조물(200)은 도 1에 예시되고 상기 설명된 테스팅 머신(102)과 유사한 만능 테스팅 머신(102) 내에 탑재될 수 있다. 테스트 패널(150)은 상부 패널 엣지(154)와 하부 패널 엣지(156)를 포함할 수 있다. 하부 종단 하중 엘리먼트(236)는 테스트 패널(150)의 하부 패널 엣지(156)와 테스팅 머신(102)의 하부 플래튼(116) 사이에 위치될 수 있다. 상부 종단 하중 엘리먼트(236)는 압축 테스트 하중(122)의 인가 동안 테스트 패널(150)의 상부 패널 엣지(154)와 테스팅 머신(102)의 상부 플래튼(114) 사이에 위치될 수 있다. 실시예에 있어서, 하나 이상의 레이저 스캐너(314)가 테스팅 머신(102)의 수직 기둥(108) 중 적어도 하나와 같은 테스팅 머신(102)에 탑재될 수 있다. 레이저 스캐너(314)는 다수의 레이저 스캐너(314)로부터 스캐닝 데이터를 수신하도록 구성될 수 있는 데이터 획득 장치(318)에 통신적으로 결합될 수 있다. 레이저 스캐너(314)는 본 테스팅 머신(102)으로 테스트 패널(150)을 점검하고 정렬하는 공정 동안 스캔 각도(316)를 통해 스캔하여 테스트 패널(150) 및/또는 테스트 구조물(200)의 표면 형태(surface geometry)를 스캔하도록 구성될 수 있다. 더욱이, 레이저 스캐너(314)는 테스트 패널(150)의 위치 및/또는 방향에서의 소정의 변화를 기록하기 위해 테스트 패널(150) 상에 압축 테스트 하중(122)의 인가 동안 테스트 패널(150) 및/또는 테스트 구조물(200)을 연속적으로 스캔하도록 구성될 수 있다. 압축 테스트 하중(122)의 인가 동안, 데이터 획득 장치(318)는 테스트 패널, 압축 테스트 하중 데이터(compressive test load data) 및 하중 헤드 진행율로부터의 변형 데이터를 연속적으로 샘플링하는 동안 소정의 데이터 샘플링 율로 레이저 스캐닝 데이터를 샘플링하도록 구성될 수 있다.
도 15에 있어서, 테스트 구조물(200)이 도시되지 않았음에도 불구하고, 테스트 패널(150)은 실질적으로 수직 방향으로 테스트 패널(150)를 지지하도록 구성될 수 있고, 및/또는 압축 테스트 하중(122)의 인가 동안 면을 벗어나는 휨, 편향 및/또는 조임에 대해 테스트 패널(150)을 제한하도록 구성될 수 있는 테스트 구조물(200) 내에 탑재될 수 있다. 테스트 패널(150)은 테스트 구조물(200) 내에 탑재될 때 비-가시적(non-visible), 부분적으로-가시적(partially-visible), 또는 완전하게 가시적(completely visible)이도록 테스트 구조물(200)이 구성될 수 있다. 테스트 구조물(200) 내의 부분적으로 가시적이거나 완전하게 가시적인 테스트 패널(150)은 압축 테스트 하중(122)의 인가 동안 광학 변형 측정 시스템(도시되지 않았음)이 테스트 패널(150)에서 변형을 측정 및 기록할 수 있도록 한다. 레이저 스캐너(314)는 테스트 구조물(200) 및/또는 테스트 패널(150)의 표면 및/또는 엣지와 같은 표면 형태를 스캔하도록 구성될 수 있다. 레이저 스캐너(314)는 테스트 패널(150) 및/또는 테스트 구조물(200)의 표면 형태를 나타내는 스캐닝 데이터를 발생시키고 표면 형태를 나타내는 스캐닝 데이터(예컨대, 포인트 크라우드(point cloud))를 발생시키도록 구성될 수 있다.
실시예에 있어서, 프로세서(320)는 레이저 스캐너(314)로부터 스캐닝 데이터를 수신하고 테스팅 머신(102)에 관하여 테스트 패널(150) 및/또는 테스트 구조물(200)의 위치 및/또는 방향을 결정하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 테스트 패널(150)과 테스트 구조물(200) 사이의 알려진 관계를 기초로, 프로세서(320)는 테스팅 머신(102)의 플래튼 및/또는 하중 축(120)에 관하여 테스트 패널(150)의 상부 패널 엣지(154), 중심선(164), 및/또는 중립 축(166)의 위치 및/또는 방향을 결정하도록 구성될 수 있다. 실시예에 있어서, 프로세서(320)는 테스팅 머신(102)의 상부 플래튼(114) 및/또는 하중 축(120)에 관하여 테스트 패널(150) 및/또는 테스트 구조물(200)의 오정렬을 나타내는 디지털 데이터 또는 값(예컨대, 거리 값, 각도 값)을 발생시키도록 구성될 수 있다. 프로세서(320)에 의해 발생된 데이터(예컨대, 값)를 기초로, 조정 메카니즘(400)은 테스트 패널(150)이 상부 플래튼(114) 및/또는 하중 축(120)과 정렬될 때까지 테스트 패널(150) 및/또는 테스트 구조물(200)의 하나 또는 양쪽 측면(152)을 올리고 및/또는 낮추도록 나사식 로드 부재(406)를 회전시키는 것에 의해 수동으로 조정될 수 있다.
여전히 도 15를 참조하면, 몇몇 예에 있어서, 조정 메카니즘(400) 중 하나 이상은 모터화될 수 있고 프로세서(320)에 통신적으로 결합될 수 있다. 예컨대, 비-제한 실시예에 있어서, 조정 메카니즘(400)은 프로세서(320)에 통신적으로 결합될 수 있는 모터 콘트롤러(414)를 갖춘 모터(412)를 포함할 수 있다.
모터(412)는 상기한 바와 같이 베이스 어셈블리(240) 상에 탑재된 나사식 로드 부재(406)에 동작적으로 결합될 수 있다. 프로세서(320)는 레이저 스캐너(314)에 의해 발생된 레이저 측정 데이터를 기초로 테스팅 머신(102)에 관하여 테스트 패널(150)의 위치 및/또는 방향을 자동적으로 조정하기 위해 하나 이상의 조정 메카니즘(400)의 모터(412) 또는 모터 콘트롤러(414)로 전송될 수 있는 명령을 발생시키도록 구성될 수 있다. 예컨대, 상기한 바와 같이, 하나 이상의 레이저 스캐너(314)는 테스팅 머신(102)의 하중 축(120)의 위치 및/또는 방향에 관하여 테스트 패널(150)의 중심선(164) 및/또는 중립 축(166)의 위치 및/또는 방향을 나타내는 레이저 측정 데이터를 발생시킬 수 있다.
프로세서(320)는 테스트 패널(150)의 중심선(164) 및/또는 중립 축(166)이 테스팅 머신(102)의 하중 축(120)과 실질적 정렬로 이동하는 방식으로 하나 이상의 조정 메카니즘(400)의 모터(412)를 동작시키기 위해 레이저 측정 데이터를 기초로 명령을 발생시킬 수 있다. 몇몇 예에 있어서, 프로세서(320)는 조정 메카니즘(400) 중 하나 이상의 모터(412)로 명령을 자동적으로 발생시켜 전송할 수 있다. 다른 예에 있어서, 프로세서(320)는 기술자에 의한 수동 촉구(manual prompting) 후 조정 메카니즘(400) 중 하나 이상에 대해 명령을 발생시킬 수 있다. 예컨대, 프로세서(320)는 하중 축(120)과 테스트 패널(150) 및/또는 테스트 구조물(200)의 오정렬의 정도를 표시하는 시각적 또는 디지털 데이터를 디스플레이할 수 있다. 기술자는 이어 하중 축(120)과의 정렬로 테스트 패널(150) 및/또는 테스트 구조물(200)을 재방향지우기 위해 조정 메카니즘(400)으로 명령을 발생시켜 전송하도록 프로세서(320)를 수동으로 촉구할 수 있다. 여기에 개시된 예 중 어느 것에 있어서, 프로세서(320)는 또한 상부 플래튼(114)이 하중 전달 인터페이스(202) 또는 테스트 패널(150)의 상부 패널 엣지(154)에 대해 오정렬되거나 비-평행임을 결정하는 것에 따라 조정 메카니즘(400)으로 명령을 자동으로 발생시켜 전송하도록 구성될 수 있다.
도 16은 여기에 개시된 정렬 장치(300) 및 방법을 이용해서 테스팅 머신(102)에 정렬될 수 있는 테스트 패널(150)의 예의 개요도이다. 테스트 패널(150)은 만곡된 단면 형상으로 형성된 외피 패널(skin panel; 158)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 보강재(160)가 외피 패널(158)의 측면 표면 중 적어도 하나에 결합될 수 있다. 외피 패널(158)은 플라이 적층 시퀀스(ply stacking sequence)에서 배열된 다수의 복합재 플라이(예컨대, 흑연/에폭시, 유리섬유 등)일 수 있다. 보강재(160)는 외피 패널(158)의 길이를 따라 축 방향으로 연장될 수 있고 복합재 재료로 형성될 수 있으며 테스트 패널(150)의 한쪽 또는 양쪽 측면 표면에 공동-경화(co-cured) 또는 공동-결합(co-bonded)될 수 있다. 그러나, 상기한 바와 같이, 외피 패널(158)은 금속 재료로, 또는 금속 및 복합재 재료의 조합으로서 형성될 수 있다. 외피 패널(158)은 주변 프레임 세그먼트(circumferential frame segments)(도시되지 않았음)와 같은 부가적인 보강 또는 강화 구조물을 포함할 수 있다. 테스트 패널(150)의 크기, 형상, 또는 구성과 관계 없이, 테스트 패널(150)은 테스팅 머신(102)에 탑재될 수 있고, 다수의 레이저 스캐너(314)는 테스팅 머신(102)에 관하여 외피 패널(158)의 위치 및/또는 방향(예컨대, 중심선(164) 및/또는 중립 축(166))을 결정하도록 테스트 패널(150)의 표면 형태를 스캔할 수 있다. 프로세서(320)는 스캐닝 데이터를 기초로 테스트 패널(150)의 중심선(164) 및/또는 중립 축(166)의 위치 및/또는 방향을 결정할 수 있다.
도 17은 테스팅 머신(102)의 수직 기둥(108) 상에 탑재된 레이저 스캐너(314)의 구성을 나타내는 테스팅 시스템(100)의 실시예의 상부 개요도이다. 4개의 레이저 스캐너(314)가 도시됨에도 불구하고, 소정 수의 레이저 스캐너(314)가 포함될 수 있고 테스팅 머신(102) 상의 소정 위치에 탑재될 수 있다. 레이저 스캐너(314)는 압축 테스팅이 수행될 수 있는 위치(예컨대, 테스트 실험실)에서 바닥, 벽, 또는 다른 지지 구조물 상과 같이 테스팅 머신(102)의 위치와 떨어져 선택적으로 탑재될 수 있다. 다수의 레이저 스캐너(314)는 테스트 패널(150) 및/또는 테스트 구조물(200)의 표면 형상을 스캔할 수 있다. 스캐닝 데이터는 다수의 레이저 스캐너(314)에 결합될 수 있는 데이터 획득 장치(318)(도 14) 및/또는 프로세서(320)에서 수신될 수 있다. 실시예에 있어서, 프로세서(320)는 스캐닝 데이터를 이용해서 테스팅 머신(102)에 관하여 테스트 패널(150)의 방향을 결정하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 프로세서(320)는 테스트 패널(150)의 포인트 크라우드(point cloud)를 발생시키고 테스트 패널(150)의 측면(152) 엣지 또는 상부 패널 엣지(154)와 같은 테스트 패널(150)의 특징에 관하여 테스트 패널(150)의 세로(longitudinal) 중심선(164) 및/또는 중립 축(166)의 위치 및 방향을 결정하기 위해 스캐닝 데이터를 이용할 수 있다. 보강재(160)를 갖춘 테스트 패널(150)에 대해, 중립 축(166)은 외피 패널(158)의 중앙-면(mid-plane)으로부터 옵셋(offset)될 수 있다. 유용하게, 프로세서(320)는 보강재(160)를 갖춘 테스트 패널(150)의 중립 축(166)의 위치를 결정하도록 구성될 수 있다.
도 18은 테스트 패널(150)의 위치 및/또는 방향을 조정하기 위해 다수의 조정 메카니즘(400)을 갖춘 테스팅 시스템(100)의 실시예의 상부 개요도이다. 도시된 예에 있어서, 조정 메카니즘(400)은 다수의 수직 조정 메카니즘(402)과 다수의 수평 조정 메카니즘(lateral adjustment mechanisms; 404)을 포함할 수 있다. 조정 메카니즘(400)의 각 하나는 나사식 로드 부재를 포함할 수 있다. 수평 조정 메카니즘(404)의 로드 부재(406)의 각 하나는 테스트 패널(150)이 지지될 수 있는 테스트 패널(150) 및/또는 종단 하중 엘리먼트(236)와 지지 접촉으로 배치될 수 있는 지지 팁(408)을 갖을 수 있다. 수직 조정 메카니즘(402)의 각 하나의 나사식 로드 부재(406)의 지지 팁(408)은 테스팅 머신 베이스(104)와 지지 접촉으로 배치될 수 있다. 도 18은 4개의 수직 조정 메카니즘(402)과 6개의 수평 조정 메카니즘(404)을 예시함에도 불구하고, 정렬 장치(300)는, 수직 또는 수평 조정 메카니즘(402, 404) 중 오직 단일의 하나만을 포함하는, 소정 수의 수직 조정 메카니즘(402)과 소정 수의 수평 조정 메카니즘(404)을 포함할 수 있다.
몇몇 예에 있어서, 수평 조정 메카니즘(404)은 하중 축(120)에 관하여 테스트 패널(150)을 횡적으로 이동시키거나 재위치시키는 방식으로 협동하여 작동될 수 있다. 예컨대, 수평 조정 메카니즘(404)은 프로세서(320)로부터 명령을 수신할 수 있는 모터(412) 또는 모터 콘트롤러(414)를 각각 포함할 수 있다. 명령은 테스트 패널(150)이 테스팅 머신(102)의 하중 축(120)과 오정렬됨을 프로세서(320)에 의한 결정에 응답하여 발생될 수 있다. 명령은 테스트 패널(150)의 중심선(164) 및/또는 중립 축(166)이 테스팅 머신(102)의 하중 축(120)과 실질적 정렬로 이동되도록 하부 플래튼(116)에 관하여 종단 하중 엘리먼트(236)를 이동시키는 것에 의해 횡 방향(lateral direction; 416)을 따라 테스트 패널(150)을 횡적으로 변위시키기 위해 모터(412) 또는 모터 콘트롤러(414)로 전송될 수 있다. 유사한 방식으로, 테스트 패널(150)의 중심선(164) 및/또는 중립 축(166)이 테스팅 머신(102)의 하중 축(120)과 실질적 정렬로 이동되도록 수직 조정 메카니즘(402) 중 하나 이상은 테스트 패널(150)의 방향을 변경시키기 위한 수단으로서 테스팅 머신 베이스(104)에 관하여 하부 플래튼(116)의 하나 이상의 측면의 높이를 수직적으로 조정하기 위해 프로세서(320)로부터 하나 이상의 명령을 수신할 수 있다.
도 19는 테스팅 머신(102)의 하중 축(120)과 옵셋 또는 오정렬인 테스트 패널(150) 중립 축(166)을 나타내는 테스트 패널(150)/테스트 구조물(200)의 측면도이다. 또한 하부 플래튼(116)에 결합된 수평 조정 메카니즘(404)의 쌍을 나타낸다. 조정 메카니즘(400)의 각 하나는 브래킷(410)에 의해 하부 플래튼(116)에 나사식으로 맞물릴 수 있는 나사식 로드 부재(406)를 포함한다. 상기한 바와 같이, 나사식 로드 부재(406)의 각 하나는 테스트 패널(150)을 지지하는 하부 종단 하중 엘리먼트(236)와 접촉되는 지지 팁(408)을 갖을 수 있다. 수평 조정 메카니즘(404)의 각 하나는 프로세서(320)(도 15)에 통신적으로 결합될 수 있는 모터(412)에 의해 동작될 수 있다. 상기한 바와 같이, 레이저 스캐너(314)(도 15)는 테스트 패널(150)의 표면 및 엣지를 스캔할 수 있고, 결국 프로세서(320)로 스캐닝 데이터를 전송할 수 있는, 데이터 획득 장치(318)로 스캐닝 데이터를 전송할 수 있다. 프로세서(320)는 스캐닝 데이터를 기초로 하중 축(120)에 관하여 테스트 패널(150)의 중립 축(166)의 위치를 결정할 수 있다.
도 20은 테스팅 머신(102)의 하중 축(120)과 정렬로 이동된 테스트 패널(150) 중립 축(166)을 나타내는 테스트 패널(150)의 측면도이다. 또한 하부 플래튼(116)에 결합된 수평 조정 메카니즘(404)의 쌍이 도시된다. 수평 조정 메카니즘(404)의 모터(412)는 테스트 패널(150)을 협동적으로 이동시키기 위해 프로세서(320)에 의한 명령에 따라 작동될 수 있다. 예컨대, 수평 조정 메카니즘(404)의 각 하나의 모터(412)는 테스트 패널(150)을 지지하는 하부 종단 하중 엘리먼트(236)를 횡적으로 변위시키기 위해 수평적으로 방향지워진 나사식 로드 부재(406)를 회전시키도록 구성될 수 있다. 중립 축(166)이 테스팅 머신(102)의 하중 축(120)과 정렬로 이동된 후, 반대측 나사식 로드 부재(406)의 지지 팁(408)은 압축 테스트 하중(122)의 인가 동안 테스트 패널(150)의 수평 위치를 안정화시키기 위해 종단 하중 엘리먼트와 여전히 접촉으로 될 수 있다.
도 21은 하중 축(120)에 관하여 과도한 각도(exaggerated angle)로 방향지워진 테스트 패널(150)의 중립 축(166)을 나타내는 테스트 패널(150)/테스트 구조물(200)의 측면도이다. 또한 하부 플래튼(116)에 결합된 수직 조정 메카니즘(402)의 쌍을 나타낸다. 수직 조정 메카니즘(402) 중 하나 이상의 모터(412)는 테스트 패널(150)을 협동적으로 기울이기 위해 프로세서(320)에 의한 명령에 따라 작동될 수 있다. 수직 조정 메카니즘(402)의 모터(412)는 테스트 패널(150)의 중립 축(166)이 테스팅 머신(102)의 하중 축(120)과 정렬로 이동될 때까지 종단 하중 엘리먼트(236)의 하나의 측면을 수직으로 변위시키기 위해 수직으로 방향지워진 나사식 로드 부재(406)를 회전시킬 수 있다.
도 22는 테스트 패널(150)의 중립 축(166)이 하중 축(120)과 정렬로 되도록 수직 조정 메카니즘(402)을 이용해서 테스트 패널(150) 방향의 조정에 따르는 테스트 패널(150)/테스트 구조물(200)의 측면도이다. 하중 축(120)과의 중립 축(166)의 정렬에 따르면, 심(248)은 압축 테스트 하중(122)의 인가 동안 이동에 대해 하부 플래튼(116)을 안정화시키기 위해 하부 플래튼(116)과 테스팅 머신 베이스(104) 사이의 갭(238)에 선택적으로 설치될 수 있다. 몇몇 예에 있어서, 레이저 스캐너(314)는 압축 테스트 하중(122)의 인가 동안 테스트 패널(150)의 표면 형상을 연속적으로 스캔할 수 있고 테스팅 머신(102)에 관하여 테스트 패널(150)의 방향 및/또는 위치의 측정을 기록할 수 있다.
도 23은 테스트 패널(150)을 테스팅 머신(102)의 하중 축(120) 및/또는 상부 플래튼(114)과 정렬시키기 위한 수단으로서 테스팅 머신(102)의 하나 이상의 구성요소를 조정하기 위해 구성된 조정 메카니즘(400)을 갖춘 테스팅 시스템(100)의 대안적 실시예를 나타낸다. 도시된 실시예에 있어서, 테스팅 머신(102)은 상부 플래튼(114)이 탑재되는 샤프트(110)의 수평 위치 및/또는 각도 방향을 조정하기 위해 구성된 하나 이상의 조정 메카니즘(400)을 포함할 수 있다. 예컨대, 하나 이상의 조정 메카니즘(400)은 크로스헤드(106)로 위쪽으로 연장되는 샤프트(110)에 동작적으로 맞물릴 수 있다. 조정 메카니즘(400)은 도 14에 도시되고 상기 설명된 조정 메카니즘(400)과 유사하게 구성될 수 있다. 그러나, 여기에 개시된 실시예 중 어느 것에 있어서, 조정 메카니즘(400)은 테스팅 머신(102) 또는 테스트 구조물(200)의 소정의 구성요소의 수평 위치, 수직 위치, 및/또는 각도 방향을 조정할 수 있는 소정 구성으로 제공될 수 있고, 도 14에 도시된 조정 메카니즘(400)의 배열로 제한되지는 않는다.
도 23에 있어서, 조정 메카니즘(400)은 압축 테스트 하중(122)이 테스트 패널(150)의 중립 축(166) 및/또는 중심선(164)과 실질적으로 정렬되도록 샤프트(110)의 위치 및/또는 각도 방향을 조정하기 위해 구성될 수 있다. 테스팅 머신(102)은 또한, 상기한 방식으로, 테스팅 머신 베이스(104)에 결합되고, 레이저 스캐너(314)에 의해 제공된 레이저 측정 데이터에 응답하여 프로세서(320)에 의해 발생된 명령을 기초로 하부 플래튼(116)의 위치 및/또는 기울기 또는 방향에 대해 구성된 하나 이상의 조정 메카니즘(400)을 포함할 수 있다.
도 24는 테스팅 머신 베이스(104)에 결합되고 테스팅 머신 베이스(104)에 관하여 하부 플래튼(116)의 수평 위치를 조정하기 위해 구성된 다수의 조정 메카니즘(400)의 배열의 예를 나타낸다. 실시예에 있어서, 조정 메카니즘(400)의 각 하나는 테스팅 머신 베이스(104)에 고정적으로 결합될 수 있고 테스팅 머신 베이스(104)에 탑재된 탑재 브래킷(410)에 형성된 나사식 구멍(threaded bore)을 통해 연장되는 나사식 로드 부재(406)를 포함할 수 있다. 조정 메카니즘(400)이 테스트 머신 베이스(104)에 관하여 하부 플래튼(116)을 수평으로 변위시키기 위해 조정된 방식으로 동작될 수 있도록 하기 위해 프로세서(320)는 조정 메카니즘(400) 중 하나 이상에 대해 명령을 발생시키도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 테스팅 머신(102)은 도 21 및 도 22에 도시되고 상기한 방식으로 하부 플래튼(116)의 하나 이상의 측면을 수직으로 변위시키는 것에 의해 하부 플래튼(116)의 각도 방향을 조정하기 위해 구성된 조정 메카니즘(400)을 포함할 수 있다.
도 25는 하부 플래튼(116)의 수평 위치를 조정하기 위한 조정 메카니즘(400)의 배열을 나타내는 테스팅 머신(102)의 측면도이다. 도시된 실시예에 있어서, 조정 메카니즘(400)의 각 하나는 하부 플래튼(116)의 측면과 같은 하부 플래튼(116)과 접촉으로 배치될 수 있는 지지 팁(408)을 갖춘 나사식 로드 부재(406)를 포함할 수 있다. 테스트 구조물(200) 및/또는 테스트 패널(150)의 표면 형태를 스캐닝한 후 레이저 스캐너(314)에 의해 발생된 레이저 측정 데이터를 기초로, 프로세서(320)는 조정 메카니즘(400)의 모터 콘트롤러(414)(예컨대, 도 14)로 전송될 수 있는 명령을 발생시킬 수 있다.
도 26은 조정 메카니즘(400)을 이용해서 테스트 머신 베이스(104)에 관하여 하부 플래튼(116)의 수평 위치의 조정을 나타내는 테스팅 머신(102)의 측단면도이다. 조정 메카니즘(400)은 테스트 패널(150)의 중립 축(166) 및/또는 수직 중심선(164)이 테스팅 머신(102)의 하중 축(120)과 실질적 정렬로 이동되기 위해 조정된 방식으로 동작될 수 있다. 상기한 바와 같이, 테스팅 시스템(100)은 조정 메카니즘(400)이 레이저 스캐너(314)로부터의 레이저 측정 데이터를 기초로 프로세서(320)에 의해 발생된 명령에 응답하여 자율적인 방식으로 동작되도록 구성될 수 있다.
도 27은 테스트 패널(150)을 테스팅 머신(102)과 정렬시키는 방법에 포함될 수 있는 하나 이상의 동작을 갖춘 플로우차트이다. 몇몇 예에 있어서, 방법(500)은 테스팅 머신(102)에 테스트 패널(150)을 설치한 후 그리고 테스트 패널(150)에 압축 테스트 하중(122)을 인가하기 전에 구현될 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 이하 설명된 동작 중 하나 이상은 테스트 패널(150)에 대해 압축 테스트 하중(122)의 인가 동안 구현될 수 있다.
도 27의 방법(500)의 단계(502)는 테스팅 머신(102)에 테스트 패널(150)을 탑재하는 것을 포함할 수 있다. 몇몇 예에 있어서, 테스트 패널(150)은 도 13에 도시된 바와 같이 테스트 구조물(200)의 이용 없이 테스팅 머신(102)에 적재될 수 있다. 예컨대, 테스트 패널(150)의 하부 패널 엣지(156)는, 결국 테스팅 머신(102)의 하부 플래튼(116) 상에 지지될 수 있는, 하부 종단 하중 엘리먼트(236) 상에서 지지될 수 있다. 테스트 패널(150)의 상부 패널 엣지(154)는 상부 플래튼(114)과의 경계면(interface)으로서 작용하도록 상부 종단 하중 엘리먼트(236)를 포함할 수 있다. 다른 예에 있어서, 테스트 패널(150)은 도 1 내지 도 5에 예시된 테스트 구조물(200)과 같은 테스트 구조물(200)에서 지지될 수 있다. 테스트 구조물(200)은 이어 테스트 구조물(200)의 베이스 어셈블리(240)가 테스팅 머신(102)의 하부 플래튼(116) 상에서 지지되도록 테스팅 머신(102)에 적재될 수 있다. 테스트 패널(150)의 정렬 동안, 상부 플래튼(114)은 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이 상부 패널 엣지(154) 상에 탑재될 수 있는 하중 전달 인터페이스(202)에 관하여 공간지워져 위치될 수 있다.
도 27의 방법(500)의 단계(504)는 테스팅 머신(102)의 플래튼 및/또는 하중 축(120)에 관하여 테스트 패널(150)의 방향을 나타내는 레이저 측정 데이터를 발생시키는 것을 포함할 수 있다. 레이저 측정 데이터는 하나 이상의 레이저 측정 장치(304)를 포함할 수 있는 레이저 측정 시스템(302)에 의해 발생될 수 있다. 몇몇 예에 있어서, 레이저 측정 장치(304)는 테스트 구조물(200) 및/또는 테스팅 머신(102)에 결합될 수 있다. 다른 예에 있어서, 레이저 측정 장치(304) 중 하나 이상은 테스팅 머신(102)에 가깝게 위치된 다른 구조물 상과 같은 테스팅 머신(102)과 떨어져 탑재될 수 있다.
도 27의 방법(500)의 단계(506)는 레이저 측정 데이터를 기초로 테스팅 머신(102)의 플래튼 및/또는 하중 축(120)에 관하여 테스트 패널(150)의 위치 및/또는 방향을 조정하는 것을 포함할 수 있다. 테스트 패널(150)의 위치 및/또는 방향은 테스트 패널(150)이 플래튼 및/또는 하중 축(120)과 실질적으로 정렬되기 위한 방식으로 조정될 수 있다. 몇몇 예에 있어서, 테스트 패널(150)은 하중 전달 인터페이스(202)가 탑재될 수 있는 상부 패널 엣지(154)를 포함할 수 있다. 하중 전달 인터페이스(202)는 도 5에 예시되고 상기한 바와 같이 제1 종단 부분(208) 및 제2 종단 부분(210)을 포함할 수 있다. 이러한 예에 있어서, 방법은 하중 전달 인터페이스(202)를 상부 플래튼(114)과 실질적으로 정렬시키는 방식으로 테스트 패널(150)을 기울이기 위해 테스트 패널(150)의 제1 종단 부분(208) 및/또는 제2 종단 부분(210)을 올리고 및/또는 낮추도록 조정 메카니즘(400) 중 하나 이상을 조정하는 것을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 방법은 테스팅 머신(102)의 상부 플래튼(114)에 관하여 상부 패널 엣지(154)의 방향을 나타내는 레이저 측정 데이터를 발생시키는 것을 포함할 수 있고, 레이저 측정 데이터를 기초로, 방법은 상부 패널 엣지(154)가 상부 플래튼(114)과 실질적으로 정렬되거나 평향하게 방향지워지도록 테스트 패널(150)의 방향을 조정하는 것을 포함할 수 있다.
다른 예에 있어서, 방법은 하중 축(120)에 관하여 테스트 패널(150)의 세로(예컨대, 수직) 중심선(164)의 위치 및/또는 방향을 나타내는 레이저 측정 데이터를 발생시키는 것을 포함할 수 있다. 예컨대, 레이저 측정 시스템(302)은 테스트 패널(150)의 표면 및 엣지를 스캔하고 스캐닝을 기초로 테스트 패널(150)의 중심선(164)의 위치를 결정하도록 구성될 수 있는 다수의 레이저 스캐너(314)를 포함할 수 있다. 정렬 장치(300)는 중심선(164)이 하중 축(120)과 실질적으로 정렬되는 방식으로 레이저 측정 데이터를 기초로 테스트 패널(150)의 방향을 조정하도록 구성될 수 있다. 본 발명에 있어서, 테스트 패널(150)의 중심선(164)은 테스트 패널(150)의 반대측 측면(152) 엣지 사이의 중간쯤에 위치된 수직 중심선으로서 정의될 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 방법은 하중 축(120)에 관하여 테스트 패널(150)의 중립 축(166)의 위치를 나타내는 레이저 측정 데이터를 발생시키는 것을 포함할 수 있다. 예컨대, 도 15에 도시된 보강재(160)를 구비하는 휘어진 테스트 패널(150)은 보강재(160)가 결합되는 외피 패널(158)의 중간-면(mid-plane)으로부터 옵셋될 수 있는 중립 축(166)을 포함할 수 있다. 유용하게, 방법은 레이저 스캐너(314)를 이용해서 보강재(160) 및 외피 패널(158)의 표면 형태를 스캐닝하는 것과, 스캐닝 데이터를 이용해서 하중 축(120)에 관하여 중립 축(166)의 위치를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 방법은 레이저 측정 데이터를 처리하는 것과 도 18에서와 같이 하중 축(120)이 중립 축(166)을 통해 지나가도록 테스트 패널(150)의 위치 및/또는 방향을 조정하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기한 바와 같이, 정렬 장치(300)의 몇몇 실시예는 프로세서(320)에 통신적으로 결합될 수 있는 모터(412)를 갖춘 모터화된 조정 메카니즘(400)을 포함할 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 방법은 프로세서(320)에서 레이저 측정 데이터를 수신하는 것과, 플래튼 및/또는 하중 축(120)과 실질적 정렬로 테스트 패널(150)을 이동(예컨대, 수평으로 변위, 기울임)시키도록 조정 메카니즘(400)의 모터(412)를 명령하는 것을 포함할 수 있다. 조정 메카니즘(400)은 플래튼(114, 116) 및/또는 하중 축(120)에 관하여 테스트 구조물의 위치 및/또는 방향을 조정하는 것에 의해, 테스팅 머신 베이스(104) 또는 크로스헤드(106)에 관하여 하나 이상의 플래튼(114, 116)의 위치 및/또는 방향을 조정하는 것에 의해, 및/또는 테스팅 머신(102)에 관하여 하중 축(120)의 각도 방향을 조정하는 것에 의해 테스트 패널(150)의 방향을 조정하는 방식으로 동작될 수 있다.
상기한 바와 같이, 방법은 테스트 패널(150) 및/또는 테스트 구조물(200)의 표면 형태를 스캔하고, 표면 형태를 나타낼 수 있는 스캐닝 데이터를 발생시키도록 하나 이상의 레이저 스캐너(314)를 이용하는 것을 더 포함할 수 있다. 방법은 프로세서(320)에서 스캐닝 데이터를 수신하는 것과 스캐닝 데이터를 기초로 테스팅 머신(102)의 플래튼 및/또는 하중 축(120)에 관하여 테스트 패널(150)의 위치 및/또는 방향을 결정하는 것을 더 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 방법은 플래튼 및/또는 하중 축(120)과 실질적 정렬로 테스트 패널(150)을 이동시키도록 하나 이상의 조정 메카니즘(400)의 모터(412)를 명령하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 부가적인 변형 및 개선은 당업자에게는 명백할 것이다. 따라서, 여기서 설명되고 예시된 부품의 특정 조합은 본 발명의 소정 실시예만을 나타내기 위해 의도되고, 본 발명의 취지 및 범위 내에서 대안적 실시예 또는 장치의 제한으로서 기능하도록 의도되지는 않는다.

Claims (10)

  1. 테스트 구조물(200) 및/또는 테스팅 머신(102)에 결합되고 테스팅 머신(102)의 상부 플래튼(114) 및/또는 하중 축(120)에 관하여 테스트 패널(150)의 방향을 나타내는 레이저 측정 데이터를 발생시키도록 구성된 적어도 하나의 레이저 측정 장치(304)를 포함하는 레이저 측정 시스템(302)과;
    압축 테스트 하중(122)이 테스트 패널(150)의 패널 엣지를 가로질러 실질적으로 균일하게 분배되도록 테스트 패널(150)이 플래튼 및/또는 하중 축(120)과 실질적으로 정렬로 이동되는 방식으로 플래튼 및/또는 하중 축(120)에 관하여 테스트 패널(150)의 위치 및/또는 방향을, 레이저 측정 데이터를 기초로, 조정하도록 구성된 조정 메카니즘(400);을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 테스트 패널(150)을 테스팅 머신(102)과 정렬시키기 위한 정렬 장치(300).
  2. 제1항에 있어서,
    레이저 측정 장치(304)는 상부 플래튼(114)에 관하여 테스트 패널(150)의 패널 엣지의 방향을 나타내는 레이저 측정 데이터를 발생시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 테스트 패널을 테스팅 머신과 정렬시키기 위한 정렬 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    레이저 측정 장치(304)는 하중 축(120)에 관하여 테스트 패널(150)의 중심선(164) 및/또는 중립 축(166)의 위치 및/또는 방향을 나타내는 레이저 측정 데이터를 발생시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 테스트 패널을 테스팅 머신과 정렬시키기 위한 정렬 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    레이저 측정 장치(304)로부터 레이저 측정 데이터를 수신하도록 구성된 프로세서(320)와;
    조정 메카니즘(400)에 동작적으로 결합되고 프로세서(320)에 통신적으로 결합된 모터(412);를 더 구비하여 구성되고,
    프로세서(320)는 테스트 패널(150)이 플래튼 및/또는 하중 축(120)과 실질적 정렬로 이동되는 방식으로 조정 메카니즘(400)을 동작시키기 위해 레이저 측정 데이터를 기초로 명령을 발생시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 테스트 패널을 테스팅 머신과 정렬시키기 위한 정렬 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    프로세서(320);를 더 구비하여 구성되고,
    레이저 측정 장치(304)는 프로세서(320)애 통신적으로 결합된 레이저 스캐너(314)이고, 테스트 패널(150) 및/또는 테스트 구조물(200)의 표면 형태를 스캔하고 표면 형태를 나타내는 스캐닝 데이터를 발생시키도록 구성되고,
    프로세서(320)는 레이저 스캐너(314)로부터 스캐닝 데이터를 수신하고 스캐닝 데이터를 기초로 플래튼 및/또는 하중 축(120)에 관하여 테스트 패널(150)의 위치 및/또는 방향을 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 테스트 패널을 테스팅 머신과 정렬시키기 위한 정렬 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    조정 메카니즘(400)에 동작적으로 결합되고 프로세서(320)에 통신적으로 결합된 모터(412);를 더 구비하여 구성되고,
    프로세서(320)는 스캐닝 데이터를 기초로 하중 축(120)에 관하여 테스트 패널(150)의 중립 축(166)의 위치 및/또는 방향을 결정하도록 구성되고;
    프로세서(320)는 테스트 패널(150)의 중립 축(166)이 하중 축(120)과 실질적 정렬로 이동되는 방식으로 조정 메카니즘(400)을 동작시키기 위해 모터(412)를 명령하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 테스트 패널을 테스팅 머신과 정렬시키기 위한 정렬 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    조정 메카니즘(400)이:
    플래튼 및/또는 하중 축(120)에 관하여 테스트 구조물(200)의 위치 및/또는 방향과;
    테스팅 머신(102)에 관하여 플래튼 및/또는 하중 축(120)의 위치 및/또는 방향; 중 적어도 하나를 조정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 테스트 패널을 테스팅 머신과 정렬시키기 위한 정렬 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    조정 메카니즘(400)은 테스트 구조물(200)의 베이스 어셈블리(240)에 나사식으로 결합된 나사식 로드 부재(406)를 포함하고;
    나사식 로드 부재(406)는 하부 플래튼(116)과 접촉하는 지지 팁(408)을 갖추고, 나사식 로드 부재(406)의 회전은 베이스 어셈블리(240)의 변위를 야기시키는 베이스 어셈블리(240)에 관하여 그 축 이동을 초래하는 것을 특징으로 하는 테스트 패널을 테스팅 머신과 정렬시키기 위한 정렬 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    테스트 패널의 패널 엣지(154) 상에 위치되도록 구성된 하중 전달 인터페이스(202);를 더 구비하여 구성되고,
    레이저 측정 시스템은 하중 전달 인터페이스(202)의 각각의 제1 및 제2 종단 부분(208, 210) 상에 배치된 제1 및 제2 레이저 측정 장치(304)를 포함하고, 제1 및 제2 레이저 측정 장치(304)는 플래튼과 각각의 제1 및 제2 종단 부분(208, 210) 사이에서 각각의 제1 및 제2 거리(212, 214)를 나타내는 값을 결정하도록 구성되고;
    조정 메카니즘(400)은 압축 테스트 하중(122)이 테스트 패널의 제1 측면 엣지를 가로질러 균일하게 분배되도록 하중 전달 인터페이스(202)가 패널 엣지와 정렬되는 방식으로 제1 및 제2 거리(212, 214)를 실질적으로 같게하도록 하중 전달 인터페이스(202)의 제1 종단 부분 및/또는 제2 종단 부분(208, 210)을 높이거나 낮추는 것에 의해 테스트 패널(150)의 방향을 조정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 테스트 패널을 테스팅 머신과 정렬시키기 위한 정렬 장치.
  10. 테스팅 머신(102)에 테스트 패널(150)을 탑재하는 단계와;
    테스트 구조물(200) 및/또는 테스팅 머신(102)에 결합된 레이저 측정 장치(304)를 이용해서, 테스팅 머신(102)의 플래튼 및/또는 하중 축(120)에 관하여 테스트 패널의 방향을 나타내는 레이저 측정 데이터를 발생시키는 단계; 및
    레이저 측정 데이터를 기초로, 테스트 패널(150)이 플래튼 및/또는 하중 축(120)과 실질적으로 정렬되는 방식으로 플래튼 및/또는 하중 축(120)에 관하여 테스트 패널(150)의 위치 및/또는 방향을 조정하는 단계;를 갖추어 이루어지는 것을 특징으로 하는 테스트 패널(150)에 압축 테스트 하중(122)을 인가하기 위해 테스팅 머신에 테스트 패널(150)을 정렬하는 방법.
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