2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of super-resolution elastic wave camera using evanescent modes of guided wave
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17H02052
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
林 高弘 京都大学, 工学研究科, 准教授 (30324479)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 非破壊検査 / レーザ超音波 / 拡散場 / チャープ波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
レーザ弾性波源走査法により，ガイド波の回折限界を超えた超高分解能損傷画像の取得を目指し，半解析的有限要素法による数値解析と接着試験体を用いた接着部画像化試験を行った．
数値解析では，２枚の薄板が接着している状況を半解析的有限要素法の領域を結合することによって模擬し，薄板中に発生する屈曲振動のエネルギが振動の負荷点により変化することを示した．レーザを照射して屈曲振動を発生させるようなDipoleでの面内振動源に対しては，剥離部にレーザ照射した場合に比較的大きな振動が得られるとともに，接着部と剥離部の界面で非常に大きな振動になることが示された．
また，実験的検討では，実際に薄板を接着剤で接合した試験体を用いて，レーザ弾性波源走査法による画像化を行った．前出の計算結果と同様の傾向が得られるとともに，試験体内の共振の影響によるスプリアス画像が現れた．これを低減するために，広帯域のチャープ波を用いたところ，接着面の画像がより鮮明に得られた．さらに，自動車や航空機などでよくみられる平板と凸型の薄板が接着されたような構造に対しても，接着部を本手法で画像化することができた．
また，本画像化手法を，薄板中に発生させる屈曲振動エネルギの分布を取得しているものと考えると，拡散場の概念を導入することで，画像の鮮明化が系統的に説明できた．これにより，減衰が大きい材料や狭帯域の入射波を本手法に用いるのは適切でないことが示された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実験システムの構築も順調に進み，すでに当初計画した通りの研究成果が表れているため．
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| Strategy for Future Research Activity |
現有の計測システムにより，さらに低周波周帯域を用いたmmオーダーの剥離の検出可能性を検討する．また，これまで用いてきた数値計算により，実験で得られた結果を詳細に解析した後，本手法がミクロンオーダーおよびサブミクロンオーダーの剥離に対しても利用できることを示す．
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