弾性表面波のウェーブレット解析による表面き裂の非破壊評価

Research Project

Project/Area Number	11750070
Research Category	Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Materials/Mechanics of materials
Research Institution	Tokyo Institute of Technology
Principal Investigator	井上裕嗣東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (90193606)
Project Period (FY)	1999 – 2000
Project Status	Completed (Fiscal Year 2000)
Budget Amount *help	¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000) Fiscal Year 2000: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000) Fiscal Year 1999: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywords	非破壊検査 / 超音波 / 表面き裂 / 弾性表面波 / ウェーブレット / ウェーブレット変換
Research Abstract	実用に供されている構造部材の残存強度や予寿命を的確に予測するためには,実在するき裂や欠陥の寸法・形状の非破壊評価技術が必要不可欠であるが,中でも表面き裂の非破壊評価技術の開発は重要である.本研究では超音波表面波による表面き裂の非破壊評価法に着目し,ウェーブレット変換による超音波波形データ解析により表面き裂の寸法・形状を検出するとともに,検出情報に基づいて表面き裂を可視化するシステムを構築することを目的とした.本研究によって得られた成果を要約すれば次のとおりである. 1.任意材料に対して超音波表面波を励起・検出するための新しい探触子(接触型線集束探触子)を試作・改良し,その基本的特性を超音波可視化などにより評価した. 2.接触型線集束探触子を使用して,薄板およびコーティング層の機械的特性の非破壊評価を行い,その有用性を示した. 3.超音波表面波の受信波形データから表面波速度,伝播時間などを正確に検出するために,ウェーブレット変換を利用したデータ解析ソフトウェアを開発し,その有用性を確認した. 4.表面き裂(あるいは,これを模擬したスリット)を導入した試験片に対して接触型線集束探触子を用いた超音波試験を行い,試験片内部の超音波伝播状態を可視化することにより,表面き裂の非破壊評価の高精度化を図るための基礎的な知見と指針を得た. 5.表面き裂を模擬したスリットを導入した試験片に対して接触型線集束探触子を用いた超音波試験を行い,表面き裂の寸法・形状を推定する上で有益な受信波形データが得られることを確認した.