2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of local damage monitoring methodology for ceramic matrix composites by underwater acoustic emission waves
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16K18251
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
野澤 貴史 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 六ヶ所核融合研究所 核融合炉材料研究開発部, 上席研究員(定常) (70455278)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | SiC/SiC複合材料 / 破損評価 / 水中伝播アコースティックエミッション法 / 位置標定 / フィルタリング / レート理論 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、損傷時に複合材料から発せられるアコースティックエミッション（AE）の液中伝播挙動に着目し、高精度な位置標定を第一に検討し、局所損傷マッピングを可能とする新しい損傷モニタリング手法の確立を目的としている。平成29年度は、化学気相浸透（CVI）法で作製されたSiC/SiC複合材料を評価対象に、新たに振幅フィルタリングによる複合材料の破損過程におけるき裂発生位置の三次元位置標定手法を導入し、特にレートプロセス理論（Gutenburg-Richter式）を適用することで、フィルタ閾振幅を客観的に決定する方法を考案した。平成30年度は、本手法について更に検討を深め、具体的には等二軸曲げ試験時の個々のAE信号について、最大振幅を基準にデータを整理し、破壊メカニズムに基づいたAE信号の分類を行った。評価の結果、負荷レベルの違いによる損傷蓄積挙動の最大の特徴は、比例限度応力（PLS）超で低振幅・高周波信号が増加傾向にあることを確認し、これは繊維すべりに起因するものと予想された。また、試験全体を通して検出可能であった低周波（約250kHz）信号は、き裂発生を示すデータであることが示唆された。さらにこのき裂発生に関するAEデータを平均周波数（カウント数を持続時間で除した値）とRA値（立ち上がり時間を最大振幅で除した値）で整理し、その時系列変化を追うことで、損傷過程が引張型若しくはせん断型であるかの予測が可能となった。また、水槽の材質が異なる場合、得られるAEデータの数的・質的な違いはあるが、振幅フィルタリングの適用により、いずれの場合も同等の位置標定が可能であることを確認した。以上より、振幅フィルタリング法の適用時において、破損モードの分類が可能となったことで破壊に有意なAE信号のみを選択的に抽出することが可能となり、結果として損傷位置標定の精緻化を実現した。
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Research Products
(1 results)
