2019 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of Eddy Current Magnetic Signature Method and Its Application to Residual Strain Evaluation
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18H01448
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
内一 哲哉 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (70313038)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
SEBALD GAEL 東北大学, 高等研究機構等, 客員教授 (10792161)
三木 寛之 東北大学, 流体科学研究所, 准教授 (80325943)
武田 翔 東北大学, 流体科学研究所, 助教 (10826225)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 磁気計測 / 非破壊試験 / 鉄鋼材料 / 塑性ひずみ / 残留応力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、新たに見出された渦電流磁気指紋信号を構造材料（炭素鋼）の塑性ひずみの非破壊評価に適用することを検討する。炭素鋼の塑性ひずみと残留応力による渦電流磁気指紋信号の変化のメカニズム解明と、適用可能性について検討し、以下の点を明らかにした。
比較用試験片として、様々な炭素量（パーライト率）の炭素鋼および純鉄を用いた引張り試験片を作製し、渦電流磁気信号を取得した。その結果、純鉄試験片に比べパーライトを含有する試験片において渦電流磁気指紋信号の変化が確認できた。これは、パーライト相およびフェライト相の間に作用する残留応力によるものと考えられ、渦電流磁気指紋信号の変化は、フェライト相における圧縮残留応力により変化していることが明らかとなった。また、励磁の方向、励磁電流の振幅やインピーダンス測定の周波数を変化させ、高感度かつ高精度に測定できる試験条件について明らかにした。さらに、表面加工により、渦電流磁気指紋信号は変化することが明らかとなり、加工条件を変えた複数の試験片の測定を行い、原因について検討を行った。
３次元電磁場解析コードに磁区間の相互作用や磁壁移動などの現象を考慮したJiles-Athertonモデルを導入し、渦電流磁気指紋法における動的磁気応答について、験結果とシミュレーション結果を比較することにより考察を行った。特に、磁区サイズなどの情報抽出について検討を行った。
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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
試験片の表面状態に留意して計測を行うべきであるとの知見を得て、追加試験片の作製や計測などの計画を行ったが、その結果渦電流磁気指紋信号のメカニズムについて、深さ方向の残留応力分布を検討するという着想を得た。メカニズム解明について、順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
渦電流磁気指紋信号のメカニズム解明のためには、正確に測定した残留応力との比較が必要である。今後、Ｘ線回折の専門家との意見交換を行い、測定を実施し、メカニズムについての検討を進めていく予定である。
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Research Products
(9 results)
