2004 Fiscal Year Annual Research Report
繊維強化セラミックスの誘電特性を用いた非接触・非破壊損傷検出による残存強度の測定
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14350358
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
香川 豊 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (50152591)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石川 敏弘 宇部興産(株), 研究所・機能材第一研究部, 研究部長
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| Keywords | SiC 繊維 / SiCマトリックス / 複合材料 / 損傷 / 誘電率 / 破壊 / 電磁波 / 非破壊検査 |
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| Research Abstract |
種々の損傷を導入した繊維強化セラミックスの試験片レベルの誘電特性(P)を測定し、損傷パラメータ(D)を知り、残留強度(R)を推定するシステムを構築した。同時に、一つのPの測定からDとRに及ぼす物理的・化学的損傷を分離して評価することを試みた。さらに,D, Rに対するPの関係の作成を試みた。その関係をもとに未知の損傷を含むSiC/SiC構造体の非接触・非破壊誘電特性(P)の測定から、損傷パラメータ(D)を知り、残存強度(R)を求める総合的なシステムの構築手法を整理し導いた。
周波数範囲が20-40GHz帯でフリースペース法を用いて非接触でSic/Sicの誘電特性を求める装置を完成させ、また、引っ張り試験装置と組み合わせたものも完成させた。その装置を用いて上記P-D間の関係を求めた。完成したシステムを用いて、力学負荷量の明らかなSic/Sic構造体の損傷パラメータ(D)、残存強度(R)を誘電特性(P)の関係を非接触・非破壊で求め、マスター曲線を作成した。任意損傷(負荷)を加えたDが未知のSic/SiCのPを測定し、残存強度の測定を通して、損傷量の推定が可能となった。実使用環境下での物理、化学的損傷が重複した場合にも方法論を示した。今まで得られた結果を整理し、実機の大型構造体のままで、損傷量と残存強度の相関性を定量的に評価する手法への展開を考え汎用性のある手法として提案した。
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