2017 Fiscal Year Annual Research Report
AE-Tomography for anisotropic materials
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15K06193
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
小林 義和 日本大学, 理工学部, 教授 (20339253)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塩谷 智基 京都大学, 工学研究科, 特定教授 (40443642)
小田 憲一 日本大学, 理工学部, 助教 (70632298)
桃木 昌平 飛島建設株式会社技術研究所, －, 副主任研究員 (80463579) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 異方性材料 / AEトモグラフィ法 / 波線追跡法 / 逆問題 / 非破壊検査 / 速度プロファイル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度においては、主として解析プログラムの最適化による解析効率の向上、AEトモグラフィ法における弾性波の発信位置同定の精度向上及び異方性材料であるCFRPの供試体による室内実験による速度プロファイルの作成の試行を行った。解析プログラムの最適化については、解析プログラムから本研究に不要な部分を削除し、解析に必要なメモリ量の低減を行った。また、弾性波の発信位置の同定精度向上については、従来の方法で発信位置の同定を行った後に、その点の周囲に発信点候補を追加で配置することによって同定精度の向上を試みた。
研究期間全体を通じ、従来等方性材料を対象として開発されてきた波線追跡法に基づくAEトモグラフィ法に対し、速度プロファイルを導入することによって速度異方性を考慮することが可能となるように拡張を行った。これにより、CFRP等の異方性材料によって構成された構造物の健全性診断を可能にした。この速度プロファイルでは、対象となる材料の基準軸からの相対角度に対する弾性波速度を独立に与えることができるため、任意方向の弾性波速度を自由に指定することが可能であり、複雑な特性を有する材料に対しても適用可能であることが特徴である。また、Q値を用いた弾性波の減衰特性を考慮した非破壊検査手法の開発も併せて実施した。この方法では、弾性波速度とQ値の相関を考慮しつつ、受信センサーで観測された弾性波の到達時刻及び時系列から弾性波速度と弾性波の減衰特性を表すQ値の分布を同時に同定する手法であり、これにより損傷に対してより感度が高いと言われているQ値の空間分布を得ることができるようになるため、構造物の損傷をより軽微な段階で発見できる見通しをえた。
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