ひずみ・応力/劣化に対する電磁物性の高精度計測と評価に関する総合研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08305003
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Section: 総合
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 阿部 博之 東北大学, 総長 (00005266)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高木 敏行 東北大学, 流体科学研究所, 助教授 (20197065) ; 白鳥 正樹 横浜国立大学, 工学部, 教授 (60017986) ; 坂 真澄 東北大学, 工学部, 教授 (20158918) ; 大谷 隆一 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50025946) ; 青木 繁 東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (90016436)
• Keywords: 抵抗率 / 透磁率 / 磁気AE / 渦電流 / 材料力学 / ひずみ / 応力 / 劣化

Research Abstract

本研究は,材料力学に関わりをもつ広い意味での電磁物性(抵抗率,透磁率,磁気AE等)を調査し,電磁物性とひずみ・応力/劣化の関係を高精度に計測し,正確に評価する方法の確立を狙ったものである。初年度は基礎となる以下の項目について研究を実施した。
1.電磁物性と材料力学の関わりの調査と問題点の抽出 軟質磁性材料における応力による磁区構造変化,磁気AEの変形への依存性,磁気異方性センサの動作原理と応用測定例等について調査した。また疲労による磁気の変化,残留応力計測手法,マルテンサイト変態による磁気的傾斜機能材料の創製技術等についても調査した。これらを踏まえた上で,磁気的応力測定法等の問題点を明確にした。
2.電磁物性の理論・数値解析手法の評価 磁性材料の磁気特性を踏まえた電気機器の磁束分布解析,有限要素法ならびに境界要素法を用いた渦電流に関する電磁場解析とその応用等について調査し,検討した。
3.電磁物性計測法の高精度化の対策 応力計測に関しては,材料固有の透磁率-ひずみ(応力)関係の基礎的構造を解明し,さらに劣化評価については電磁気材料定数の変化に着目した材料および劣化評価の手法等を開発した。また欠陥評価に関連して,磁気光学素子を用いた欠陥の可視化と深さの定量化等について検討した。
本年度は,研究組織の研究者が一堂に会した会合を二回開催し,緊密な研究打合せを介して上記の実績を上げた。

Research Products

• [Publications] K.Amaya (M.Uragou and S.Aoki): "Boundary Element Analysis of Eddy Current Thickness Sensor" Proc.Boundary Element Method. 18. 141-150 (1996)
• [Publications] 松永 圭樹(殷 春浩,安福精一): "磁気的応力測定における保持力の活用に関する研究" 1996年度日本物理学会・応用物理学会中国四国支部例会講演予稿集. Cp-6 (1996)
• [Publications] 松永 圭樹(殷 春浩,安福精一): "塑性域における磁気的応力測定の問題点" 日本非破壊検査協会 平成8年度秋季大会講演概要集. 121-124 (1996)
• [Publications] 飯野 豊: "SUS304鋼箔の繰返応力による磁性の変化" 日本機械学会 材料力学部門講演会 講演論文集(Vol.B). 96-10. 392-393 (1996)
• [Publications] M.Enokizono (M.Morikawa, K.Kawamura and J.Sievert): "Distribution of Two-Dimensional Magnetic Properties in Three-Phase Induction Motor Model Core" IEEE Trans.on Magnetics. 32・5. 4968-4970 (1996)
• [Publications] T.Kanada (M.Enokizono, K.Kawamura and J.Sievert): "Two-Dimensional Magnetic Properties of a Three-Phase Amorphous Transformer Core" J.Magnetism and Magnetic Materials. 160. 77-78 (1996)
• [Publications] M.Enokizono (T.Todaka and K.Shibao): "Inverse Analysis by Boundary Element Method with Laplace Transform" Nonlinear Electromagnetic Systems. 206-209 (1996)
• [Publications] R.Ohtani (T.Kitamura, N.Toda and W.Zhou): "Characterization of Creep Fatigue Cracking in Type 304 Stainless Steel" Proc.Fatigue under Thermal and Mechanical Loading : Mechanisms, Mechanics and Modelling. 199-208 (1996)
• [Publications] 多田直哉(福田哲史,北村隆行,大谷隆一): "SUS304のクリープ疲労条件下における粒界キャビティ分布の測定と損傷パラメータの評価" 材料. 46・1. 39-46 (1997)
• [Publications] 多田直哉(林 義仁,北村隆行,大谷隆一): "内部ランダムき裂群の電位場解析" 日本機械学会 第73期通常総会講演会講演論文集. 96-1. 260-261 (1996)
• [Publications] A.Saito (M.Nakamura, J.N.Nderu and J.Yamasaki): "The Effect of Heat Treatment on the Stress-Magnetization Properties of Amorphous Wires" Nonlinear Electromagnetic Systems. 386-389 (1996)
• [Publications] M.Shiratori (Q.Yu): "Fatigue-Strength Prediction of Microelectronics Solder Joints under Thermal Cyclic Loading" Proc.InterSociety Conf.Thermal Phenomena in Electronic Systems. 151-157 (1996)
• [Publications] H.Fukutomi (M.Hashimoto, T.Takagi and J.Tani): "Performance Assessment of Mutual Induction Type ECT Probe by 3-D Eddy Current Analysis" Nonlinear Electromagnetic Systems. 724-727 (1996)
• [Publications] K.Muramatsu (T,Nakata, N,Takahashi,他): "Linear AC Steady-State Eddy Current Analysis of High Speed Conductor Using Moving Coordinate System" IEEE Trans.on Magnetics. 32・3. 749-752 (1996)
• [Publications] K.Matsubara (T,Nakata, N,Takahashi,他): "Effect of Staircase Output Voltage Waveform of D/A Converter on Iron Losses Measured using H Coli" J.Magnetism and Magnetic Materials. 160. 185-186 (1996)
• [Publications] T.Nakata (N.Takahashi, K.Fujiwara and M.Nakano): "Analysis of Flux and Eddy Current Distribution in Wound Cores and Experiments" Software for Electrical Engineering Analysis and Design. 255-264 (1996)
• [Publications] 塚田和彦: "ワイヤロープの保守検査技術に関する研究の現況" 検査技術. 97・2. 7-14 (1997)
• [Publications] K.Hanasaki (K.Tsukada): "Application of Image Pestoration Filter to Two-Dimensional Measurements of Magnetic Flux Leakage Field Around Surface Flaw" Proc.First US-Japan Symposium on Advances in NDT. 183-186 (1996)
• [Publications] 福岡克弘(橋本光男): "パルス磁場によるバルク高温超電導磁石の磁化特性" 電気学会論文誌B. 116・7. 825-830 (1996)
• [Publications] K.Fukuoka (M.Hashimoto): "Measurement of magnetization Property of High-Tc Superconductor by Pulse Magnetic Field" Nonlinear Electromagnetic Systems. 116-119 (1996)
• [Publications] M.Hashimoto (H.Fukutomi and H.Sato): "3D Numerical Analysis Method for Natural Cracks on ECT" Nonlinear Electromagnetic Systems. 772-775 (1996)
• [Publications] T.Yamasaki (S.Yamamoto and M.Hirao): "Effect of Applied Stresses on Magnetostriction of Low Carbon Steel" NDT & E International. 29・5. 263-268 (1996)
• [Publications] 小川智恵(久保貴博,古村一朗): "渦電流法を用いたガスタービン動翼の劣化評価" 日本非破壊検査協会 平成8年度秋季大会講演概要集. 273-276 (1996)
• [Publications] 小川智恵(古村一朗): "渦電流法を用いた導電性多孔質体の気孔率評価装置" 日本非破壊検査協会 平成8年度秋季大会講演概要集. 363-368 (1996)
• [Publications] 陳 鋼珠(山口篤憲): "ウェーブレット変換を用いた渦電流探傷信号の特徴解析" 日本非破壊検査協会 平成8年度秋季大会講演概要集. 133-136 (1996)
• [Publications] 神村武男(後藤 徹,熊野信太郎,竹内五輪男,前田宣喜,山口篤憲): "中性子照射された低合金鋼の電磁気的性質の変化" 日本非破壊検査協会 平成8年度秋季大会講演概要集. 281-286 (1996)
• [Publications] J.H.Lee (M.Saka and H.Abe): "The Effect of Magnetic Field on the Experimental Determination of K_I by Meams of ACPD Technique" 1996 SEM Post-Conference Proceedings. (掲載予定). (1997)
• [Publications] 坂 真澄(佐藤智之,阿部博之): "外部磁束密度計測による強磁性鋼の応力-透磁率関係の周波数依存性" 日本機械学会論文集(A編). 63・606(掲載予定). (1997)
• [Publications] 松永圭樹(殷春浩,安福精一): "塑性変形材料で磁気的に測定される残留応力の一解釈" 第44回応用物理学関係連合講演会. (発表予定). (1997)
• [Publications] 河口英二(志宇知章,小西亮介,斉藤晧彦,H.Pfutzner): "方向性けい素鋼板の応力印加による磁区構造変化" 日本応用磁気学会誌. 21・2(掲載予定). (1997)
• [Publications] 藤井 淳(永田恒廣,小西亮介,斉藤晧彦,J.N.Nderu,山崎二郎): "Co基アモルファスワイヤの特異な応力磁化特性" 日本応用磁気学会誌. 21・2(掲載予定). (1997)
• [Publications] 坂 真澄(佐藤育子,阿部博之): "直流磁場を用いた三次元多重き裂の簡易非破壊評価" 日本機械学会東北支部 第32期総会・講演会講演論文集. (掲載予定). (1997)
• [Publications] J.H.Lee (M.Saka and H.Abe): "Loading Effect on ACPD for a Crack in Ferromagnetic Material" Experimental Mechanics. (掲載予定). (1997)
• [Publications] T,Yamasaki (M.Hirao): "Nondestructive Residual Stress Measurement in Butt Welded Steel Plates Using Stress Dependence of Magnetostrictoin" Studies in Applied Electromagnetics and Mechanics. (掲載予定). (1997)
• [Publications] Y.Watanabe (Y.Nakamura and Y,Fukui): "Fabrication of Magnetic Functionally Graded Material by Martensitic Transformation Technique" Proc.Fourth International Symposium on Functionally Graded Materials. (掲載予定). (1997)