1998 Fiscal Year Annual Research Report
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09450174
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
小林 昭一 京都大学, 工学研究科, 教授 (90025908)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山口 隆司 大阪市立大学, 工学部, 助手 (50283643)
西村 直志 京都大学, 工学研究科, 助教授 (90127118)
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| Keywords | レーザー超音波 / レーザードップラー振動計 / 時間域境界要素法 / 逆解析 / 超音波応力測定法 / アレー波動検出 / 欠陥同定 / 残留応力測定 |
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| Research Abstract |
この研究は,レーザー超音波波動測定法を利用して,アレー型の検出法により超音波の波動を数点で同時に非破壊・非接触で測定し,ディジタル化して収録してその特性を評価するとともに,数値シミュレーションによる同定解析結果とを比較検討することにより,界面欠陥の位置,形状,大きさ並びに界面の状態などの総合的な特性を認識する方法を開発することを意図したものである.主な成果の概要は以下のようである.
1) レーザー超音波波動ディジタル収録システムの高精度化:昨年度に構築したレーザードップラー振動計を用た非接触アレー波動測定装置(高精度で測定された波動を,高速サンプリングのディジタル・オッシロスコープを用いてスタッキングして,GPIBを介して収録し,コンピューターを用いて処理するシステム)をさらに高精度化した.
2) 欠陥同定法の研究:時間域境界要素法による界面欠陥同定のための数値逆解析法を改良発展させた.その逆解析法を用いて,超音波トランスデュサーからの波動入力特性を解明し,また欠陥検出への適応性を検討した.なお,測定波動のスペクトル解析から,欠陥の大まかな特性などを推定する方法も検討した.
3) 弾性波伝播速度の高精度計測法の開発:上記の非接触アレー波動測定装置を用いて,表面超音波波動を2点(アレー測定法の原理)で測定し,その間の伝播時間をシングアラウンド装置,あるいはディジタルオッシロスコープと組み合わせて,高精度(0.1ナノ秒)で計測するシステムを開発した.
4) レーザー超音波応力測定法の開発:上記の伝播速度測定システムを用いて,表面波の応力-伝播速度の関係を調べるとともに,H-型鋼や板の突き合わせ溶接に伴う残留応力測定へ適用し,実構造物への非破壊超音波応力測定の可能性を示した.
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[Publications] H.Qi, N.Nishimura, Z.Yao & S.Kobayashi: "Applications of 3D Time Domain Direct Integral BEM to Crack and Inverse Problems" Theory and Applications of Boundary Element Methods (eds.Z.Yao & M.Tanaka). 105-112 (1998)
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[Publications] N.Nishimura & S.Kobayashi: "Determination of Ultrasonic Transducer Characteristics with Laser Measurements" Inverse Problems in Engineering Mechanics (M.Tanaka & G.S.Dulikravich). 197-204 (1998)
