2001 Fiscal Year Annual Research Report
熱波動応答のロックイン赤外線計測による経年航空機構造の非破壊検査システムの開発
Project/Area Number |
12555027
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Research Institution | Osaka University |
Principal Investigator |
阪上 隆英 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50192589)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺田 博之 航空宇宙技術研究所, 構造材料総合研究グループ企画調整室, 室長(研究者)(研究職)
井岡 誠司 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50283726)
久保 司郎 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20107139)
服部 敏雄 (株)日立製作所, 機械研究所, 主管研究員(研究職)
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Keywords | 非破壊検査 / ロックイン赤外線サーモグラフィ / 熱波動 / 航空機構造 / 腐食減肉 / き裂 / 剥離 |
Research Abstract |
本研究では、航空機構造に対し周期変動する熱負荷(熱波動)を与えた時、熱負荷の周期に合せて変動する機体表面の温度分布(熱波動応答)を変動熱負荷の信号に周期させて高精度にロックイン計測し、熱波動応答の欠陥・損傷による変化をもとに欠陥・損傷を計測する、新しいロックイン赤外線サーモグラフィ法を開発する。 本年度は、ロックイン赤外線サーモグラフィを用いた熱波動応答計測装置に、キセノン断続光照射およびキセノンパルス光照射による熱波動負荷装置を付加し、き裂状欠陥、剥離状欠陥および腐食減肉欠陥の計測を行った。 (1)冷却型高精度赤外線カメラおよび非冷却赤外線カメラに、時系列温度変化応答計測装置、熱波動負荷の参照信号に基づく相関信号処理を行うデジタルロックインプロセッサを付加した、ロックイン赤外線サーモグラフィシステムを構築した。 (2)パルス加熱および断続加熱時の熱応答を、熱拡散性の異なる種々の材料に対して検討した。 (3)腐食減肉を模擬した試験体を作成し、欠陥・損傷検出および定量計測に関する実験的検討を行った。キセノンフラッシュパルス光照射時および断続キセノン光照射時の、材料表面温度の変動を詳細に計測し、加熱時間、加熱周波数、材料の熱伝導特性等が欠陥計測精度に及ぼす影響を検討した。さらに、加熱後の熱波動応答に関して、温度分布変動波形をフーリエ級数により評価し、欠陥寸法、材料の熱伝導特性による温度分布変動波形の変化を調べた。 (4)腐食減肉欠陥に対しては、赤外線応力計測結果から欠陥を同定する手法を開発した。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Takahide Sakagami, Shiro Kubo: "Development of a new crack identification technique based on near tip singular electrothermal field measured by lock-in infrared thermography"JSME International Journal, Series A. Vol.44, No.4. 528-534 (2001)
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[Publications] Takahide Sakagami, Shiro Kubo: "Development of a thermographic NDT technique for detection of latent blister in corrosion protective coating on oil storage tank under pulse heating"SPIE Proceedings Series. Volume 4360. 554-559 (2001)
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[Publications] 阪上隆英, 久保司郎, 朝倉良章: "ロックインサーモグラフィによる欠陥深さの定量計測に関する実験的検討"日本機械学会2001年度年次大会講演論文集. No.01-1. 201-202 (2001)
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[Publications] 阪上隆英, 久保司郎: "パルス加熱赤外線サーモグラフィによる防食コーティングの劣化検出"日本高圧力技術協会平成13年度秋季講演会講演概要集. 5-6 (2001)
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[Publications] Takahide Sakagami, Shiro Kubo: "Lock-in Thermographic NDT Technique Based on Temperature Measurement Under Periodic Thermal Stimulation"Proc. of the First Taiwan-Japan Workshop on Mechanical and Aerospace Engineering. Vol.1. 230-238 (2001)
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[Publications] 小島陽介, 阪上隆英, 久保司郎, 藤浪康行: "熱弾性応力計測による腐食減肉欠陥の形状の同定に関する検討"日本機械学会関西支部 関西学生会講演会講演論文集. (印刷中). (2001)