2006 Fiscal Year Annual Research Report
ピエゾ材料を用いた受動型・能動型併用欠陥モニタリング・システムの開発
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16360055
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
久保 司郎 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (20107139)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阪上 隆英 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教授 (50192589)
井岡 誠司 大阪大学, 大学院工学研究科, 助手 (50283726)
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| Keywords | 逆問題 / 電気ポテンシャルCT法 / 非破壊検査 / 復号材料 / 界面剥離 / スマートマテリアル / き裂同定 / 破壊力学 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、逆問題解析に基礎をおく受動型・能動型併用モニタリング・システムを開発することにある。すなわち、ピエゾ材料の特性を利用して電流負荷を与えることなく構造要素に表れる電気ポテンシャル分布に逆問題解析を適用し、受動的に欠陥をモニタリングする手法を構築するとともに、ピエゾ材料の逆特性を利用して欠陥が検出された部分に能動的に負荷をかけモニタリングを行う能動型のモニタリング手法を構築する。
本年度の検討により、得られた結果を以下に示す。
1.複合材料中に存在する複合はく離の同定に対する、受動型電気ポテンシャルCT法の適用性を検討した。複合材料中に層が異なる2個のはく離が存在し、それらがZ字状に結合している場合について、複合材料の表面に貼付したピエゾフィルムに生じる電気ポテンシャル分布を、有限要素法により調べた。はく離の位置がピエゾ面に近いときや中間層近くにある場合には、はく離の深さ、位置、および大きさを精度よく推定することができた。はく離の位置がピエゾ面から離れている場合には、はく離の深さの推定結果に多少のずれが出た。複合材料に山形にずれて位置する3個のはく離がある場合について、はく離がピエゾ表面上の電気ポテンシャル分布に与える影響を明らかにした。
2.受動型・能動型併用電気ポテンシャルCT法に関する検討として、受動型と能動型方が可能なピエゾフィルムを用いたスマートセンサおよび計測システムを用いて、超音波を発振し、その応答波を計測した。ピエゾフィルムの存在する試験片上面と直角の向きをもつき裂、および上面と平行なき裂に対して、センサ位置とき裂の相対位置が検出波形に与える影響と明らかにし、検出波形を用いたき裂の位置推定が可能であることを明らかにした。
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