1994 Fiscal Year Annual Research Report
き裂閉口への超音波応答の解明と非破壊定量評価手法の構築
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06555024
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Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
坂 真澄 東北大学, 工学部, 教授 (20158918)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古村 一朗 (株)東芝, 重電技術研究所 金属材料・強度技術開発部・材料強度, 構造技術担
阿部 博之 東北大学, 工学部, 教授 (00005266)
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| Keywords | 非破壊評価 / 閉口き裂 / 超音波探傷 / 逆問題解析 / 疲労き裂 / 簡易評価 / 底面エコー音圧 / 自動計測 |
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| Research Abstract |
本研究は,閉じたき裂の寸法を正確に非破壊評価し,重ねて閉じ具合の非破壊計測をも可能にする超音波探傷手法の開発を目的とした試験研究である。本年度は,以下の項目に関する研究を行った。
1.底面エコー音圧計測の自動化によるき裂材表面上における二次元スキャニングデータの高精度・高速収集法の検討 超音波送受信の媒体として水を利用し,波形データの収集に超音波探査映像装置を用い,高サンプルレートのデジタルオシロスコープに記憶させるという高精度かつ高速なデータ収集法を開発・実現した。本データ収集法では,測定者の経験や熟練度に左右されない再現性の良いデータが高速に収集できるほか,本研究費補助金で備品として導入した高サンプルレートデジタルオシロスコープにより,従来のオシロスコープでは必要であったデータの補間処理が不必要になり,より高精度は底面エコー音圧ピーク値の測定が可能になった。
2.閉じたき裂に対する超音波応答の理論解析プログラムの簡易化 本研究者らは先に,底面に垂直な閉じた二次元きき裂を対象として、超音波応答を把握する動的弾性問題理論解析プログラムの開発に成功している。ここでは閉口き裂の理論解析式を単純化した簡易評価を導出し,これを用いて、閉口き裂の長さと,き裂閉口の強さを逆問題解析によりパソコンで簡便に評価する手法を考案し,簡易解析プログラムを開発した。本手法を実際の疲労き裂に適用し,本評価方法の有効性を検証した。さらに,本評価方法を用いて,圧延材の圧延方向と疲労き裂の進展方向の関係によって,同じ材質(SUS304)であってもき裂閉口の強さが違うことを非破壊的に明らかにした。また,応力比が大きい値で導入した疲労き裂ほど,試験片の採取方向にかかわらず,き裂閉口の強さが強いことを確認した。
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