2005 Fiscal Year Annual Research Report
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15560071
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
松本 英治 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (30093313)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
星出 敏彦 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (80135623)
今谷 勝二 京都大学, エネルギー科学研究科, 助教授 (70191898)
琵琶 志朗 京都大学, エネルギー科学研究科, 助教授 (90273466)
鈴木 孝明 京都大学, 工学研究科, 助手 (10378797)
元木 信弥 大阪市立大学, 工学部, 教授 (40221626)
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| Keywords | 磁気音響効果 / 磁気音弾性 / 磁性体 / 超音波 / 非破壊評価 / 先進材料 / 電磁気材料 / 健全性評価 |
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| Research Abstract |
圧電性、磁歪、光ひずみを有するアクチュエータ材料や磁性構造材料、導電性構造材料に対して、応力や電磁場下での電磁機能や超音波伝ぱ特性の変化の精密な定式化を行い、先進材料の健全性評価に応用してきた。得られた成果は以下のとおりである。
1.光材料としてのPLZT素子に紫外線を照射し、発生起電力や光歪の過渡応答およびその光波長依存性を定式化した。光起電力の応答は、光照射に対して一時遅れ系を示し、光強度と飽和起電力の関係はべき乗則が成立することを示した。さらに、従来365nmの波長に対して光起電力の発生が最大となるとされてきたが、広帯域の波長の光源と分光器を組み合わせることにより、より大きな波長(370-380nmの範囲)で最大となることを示した。この結果によって、光歪材料を健全性評価に応用するために基礎的モデルが作成できた。
2.高分子圧電フィルムを用いた構造材料の健全性のモニタリング法として、積層フィルムを用いた方法の応用と円管の内壁の欠陥探傷を試みた。積層するフィルムの分極方向により、等方的な感度を有し主ひずみを検出できるものと、せん断ひずみを検出できることが分った。また、内壁に欠陥を有する円管の外壁にフィルムを貼付することにより、その電位分布から欠陥の位置や形状を推定できることが分った。
3.磁性材料の応力や磁場下での磁気的、力学的特性の定式化については、とくに弾性係数の変化に注目した。超音波の縦波と2方向に振動する横波、および縦、横磁歪を測定することにより、磁場と単軸応力により生じる1軸異方性の5つの弾性係数を求める方法を提唱した。この方法によって、ニッケルと低炭素鋼の弾性係数に適用して、磁場印可によるヒステリシス曲線と応力による変化を求た。この研究により、電磁構造物の精密な強度や電磁気的設計に応用できる強磁性材料の磁気・力学的構成モデルを確立した。
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