2020 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)
武田 翔 東北大学, 流体科学研究所, 助教 (10826225)
三木 寛之 東北大学, 流体科学研究所, 准教授 (80325943)
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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を解明し、さらに適用可能性を検討する。最終年度は、以下の研究を実施し成果を得た。
純鉄および炭素鋼の試験片の機械加工した表面の表面硬化層を、電解研磨により取り除きながら、Ｘ線回折により残留応力の測定を行うとともに、渦電流磁気指紋信号を取得した。インピーダンス平面における信号のループ状の軌跡が、表面硬化層の除去とともに消えることを確認した。また、表面硬化層には、方向性をもたない圧縮応力が生じていることを確認した。また、炭素鋼試験片と純鉄試験片の引張試験片を作製し、X線回折により残留応力の測定を行うとともに、渦電流磁気指紋信号を取得した。引張試験後に、フェライト相に一方向の圧縮残応力が生じていることを確認し、インピーダンス平面において渦電流磁気指紋信号はループ状の軌跡を示すことを確認した。また、表面に局在する機械加工による残留応力のループ状の信号とは軌跡の方向が逆向きであることを明らかにした。
３次元電磁場解析コードに基づく渦電流磁気指紋法シミュレーションコードを用いた解析を行う。動的な磁場変動を考慮した構成関係（Bertottiモデル）に基づいたシミュレーションを実施し、実験結果とシミュレーション結果を比較することにより、一様な応力による渦電流磁気指紋信号を与える校正関係のパラメータを同定した。また、このモデルを表層のみに適用することにより、上述の表面機械加工を与えた場合の渦電流磁気指紋信号の傾向を再現した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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