超音波-ウェーブレット法による材料内部の損傷過程の非破壊評価システムの開発

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555617
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 岸本 喜久雄 東京工業大学, 工学部, 教授 (30111652)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 裕嗣 東京工業大学, 工学部, 助手 (90193606)
• Keywords: 超音波 / ウェーブレット変換 / 材料損傷 / 非破壊評価

Research Abstract

繊維強化材料,ポリマーアロイ,傾斜機能材料などの新素材では,材料内部の微視的構造が巨視的な機械的特性を左右する場合が多い,従って,機能や強度の優れた材料を開発して有効利用するためには,種々の負荷の下での微視的構造の変化やそれに伴う内部損傷を正確に把握することが重要である.このような目的に対しては非破壊的な材料評価手法である超音波が有効であると考えられるが,超音波の波形データから有意な情報を的確に抽出することは容易でない.本研究では,超音波の波形データ解析に対してウェーブレット変換を適用することにより材料内部の微視的構造の変化や損傷を非破壊的に評価するためのシステムを開発することを目的とした.本研究で開発しようとするシステムは,以下のような特徴を有する.
(1)ウェーブレット変換を用いた超音波データ解析によって,材料の微視的構造に関する的確な情報を正確かつ簡便に抽出する.
(2)局所的に超音波パルスを送受信して,これを走査することにより微視的構造や損傷の分布を評価する.
本年度は,波形データ解析用ソフトウェアを製作し,超音波試験装置を検討した.
(1)システムの基本設計を行った.
(2)超音波の速度及び減衰率などの材料の微視的構造やその損傷に関連する情報を超音波データから的確に抽出するために,ウェーブレット変換を用いた波形解析処理手法を検討した.
(3)(2)の検討結果に基づき,波形解析用ソフトウェアを開発した.
(4)超音波試験装置を製作するための基礎的検討を行った.