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2005 Fiscal Year Annual Research Report

既設鋼構造物の疲労損傷度の定量的評価を目的とした超音波探傷システムの開発

Research Project

Project/Area Number 15206055
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

三木 千壽  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (20016645)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 廣瀬 壮一  東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (00156712)
白旗 弘実  武蔵工業大学, 工学部, 講師 (40298013)
村越 潤  独立行政法人土木研究所, 主席研究員 (60355881)
山田 真幸  東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30323083)
佐々木 栄一  横浜国立大学, 大学院・環境情報研究院, 助教授 (40311659)
Keywords非破壊検査 / 超音波探傷 / 維持管理 / 延命化 / 鋼材疲労
Research Abstract

本年度は,本研究の最終年度として,昨年までの(1)既設鋼構造物中の疲労亀裂検出のためのデータベースとそれに基づくコンサルテーションシステムの構築,(2)各種の欠陥からの超音波エコー特性に対する数値シミュレーションによる検討,(3)各種欠陥からの超音波エコー特性の実験による確認に関する検討に引き続き,以下のような検討を行った.
(4)アレー超音波探傷システムの構築
昨年まで開発した2次元配列アレイ探触子の受信子としての性能に着目して検証を行うとともに,新たに,放射状に配列したアレー探触子を開発し,それをタンデムに使用して探傷することにより3次元的な鋼材内の欠陥情報を取得できるシステムを開発した.
(5)疲労亀裂モニタリングシステムの構築
アレー探触子を利用し,疲労き裂先端位置の検知のため,荷重変動に伴う疲労き裂先端の開閉口に着目する手法を提案し,その適用可能性を実験的に確認した.
(6)波形信号処理による超音波探傷の高精度化
3次元欠陥情報の客観的評価精度向上のため,開発した各種アレー探触子,また,それぞれのアレー探触子については,フォーカッシング,ステアリングのような制御方法に対応して,画像化手法を開発した.また,疲労き裂先端の位置検知においての開口合成法等の画像化手法の精度についても考察した.
(7)鋼構造物モデルを用いた実証試験
本研究で開発したアレー探触子,探傷システム,高精度画像処理法に対して,鋼構造物,特に,近年疲労問題が顕在化した鋼製橋脚のモデルを作成し,そこに含まれる不溶着部等の溶接欠陥の検出に適用し,検証を行った.その結果,本システムにより鋼構造溶接継手内部にある3次元形状を有する欠陥を精度よく検出することが可能であることを確認した.

  • Research Products

    (6 results)

All 2006 2005

All Journal Article (6 results)

  • [Journal Article] A Two-Dimensional Boundary Element Analysis for Dynamic Stress Intensity Factor Computation in Anisotropic Piezoelectric Solid with a Finite Crack2006

    • Author(s)
      Alan T.Tan, Sohichi Hirose
    • Journal Title

      計算数理工学論文集 Vol5,

      Pages: 101-106

  • [Journal Article] Performance Evaluation Test of Automatic Ultrasonic Testing Systems for Welded Joints of Steel Bridges2005

    • Author(s)
      Chitoshi Miki, Nishikawa Kazuhiro, Shirahata Hiromi, Takahasi Minoru
    • Journal Title

      Journal of Testing and Evaluation Vol.33, No.4

      Pages: 246-257

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Development of 3D Flaw Detection System with Multi-Channel Planar Array Probes and 3D SAFT Algorithms2005

    • Author(s)
      Narongsak Rattanasuwannachart, Kazuya Takahashi, Chitoshi Miki, Sohichi Hirose
    • Journal Title

      土木学会論文集 No787/I-71

      Pages: 27-39

  • [Journal Article] A 2D Time-Domain BEM for Transient Wave Scattering Analysis by a Crack in Anisotropic Solids2005

    • Author(s)
      A.Tan, S.Hirose, Ch.Zhang, C.Y.Wang
    • Journal Title

      Engineering Analysis with Boundary Elements Vol.29, No.6

      Pages: 610-623

  • [Journal Article] ボPartial Analysis Method Combined with Mode-Exciting Method in the Analysis of Lamp Waves Scattering by a Crack in a Plate2005

    • Author(s)
      G.Arief, S.Hirose
    • Journal Title

      Journal of Applied Mechanics, JSCE Vol.8

      Pages: 959-966

  • [Journal Article] A 3D Linearized Inverse Scattering Method for Scatterers in a Two Layered Medium2005

    • Author(s)
      Kazushi Kimoto, Sohichi Hirose
    • Journal Title

      Journal of Structural Eng./Earthquake Eng. Vol.22, No.2

      Pages: 201s-207s

URL: 

Published: 2007-04-02   Modified: 2012-08-15  

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