2016 Fiscal Year Annual Research Report
Identification of CFRP Laminate Structure by utilizing Eddy Current aiming for Automation of Adhesive Repair
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15K14143
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高木 敏行 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (20197065)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内一 哲哉 東北大学, 流体科学研究所, 准教授 (70313038)
三木 寛之 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 准教授 (80325943)
小助川 博之 東北大学, 流体科学研究所, 助教 (00709157)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 渦電流試験 / 炭素繊維強化プラスチック / スカーフ補修 / 自動化 / 二次元フーリエ変換 / 差動型プローブ / 電磁場数値解析 / 繊維配向 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、渦電流を利用することにより、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)のスカーフ補修の自動化を目的とした、CFRPラミネート積層構造の同定法の構築を目指す。最終年度では以下の事項について研究を進めた。
① 多軸差動型プローブを用いた高周波渦電流検査システムの作製
１ケの励磁コイルの内側に４ケの検出コイルを内包する多軸差動型プローブの作製を行った。励磁コイルに径が大きい線材を利用することで、高い周波数の交流印加を可能とし、２MHzでの高周波渦電流試験を実施した。各検出コイルの距離を2.9mmと可能な限り小さくすることで、繊維配向の検出精度を高めた。
② 渦電流条件とラミネート層間境界の検出精度の相関性と母構造側ラミネート積層構造の同定法の構築
スカーフ研削表面におけるラミネート層間境界を検出し、ラミネート層表面の繊維配向の同定を可能とするシステムを構築するため、多軸差動型プローブ内部の検出コイルの組み合わせと渦電流信号の相関性の評価を行った。様々な積層パターンを有するスカーフ研削表面を有する標準試験片を作製した。表面の繊維配向に対して２ケの検出コイルの軸が４５度程度になるとき高い検出性を示すことを確認した。また、ラミネート層間境界の前後に２ケの渦電流信号ピークが発生することを、実験と電磁場数値解析の両面から確認した。
以上により、CFRPのスカーフ研削表面におけるラミネート層間境界と繊維配向の両方を、同一の多軸差動型プローブを用いた渦電流試験によって特定することが可能であることが示された。本成果は、スカーフ補修の自動化に貢献できるものと考える。
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