2021 Fiscal Year Annual Research Report
光音響学的手法による異材接合部の非破壊評価技術の開発
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18H01722
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
佐々木 朋裕 新潟大学, 自然科学系, 教授 (40432067)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂本 秀一 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (40211932)
プラムディタ ジョナス 日本大学, 工学部, 准教授 (50615458)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 残留応力 / 可視化 / 光計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度の研究では，前年度までの計画で開発した２次元変位分布の動的計測の開発，および赤外線レーザーによる局所レーザー加熱を用いた残留応力の非破壊測定の可能性を調べた．同時に，共同研究先であるSoutheastern Louisiana Universityと光干渉縞から変位分布を算出するための位相解析プログラムの改良を行った．測定時間1s以内における動的な熱膨張，収縮挙動を，画像フーリエ変換を応用した干渉縞模様の解析結果から定量的に評価することが可能となった．次に，本研究の目標である異材接合体の残留応力の可視化手法としての応用可能性を探るため，鉄鋼とアルミニウム合金，超硬合金，およびCFRPなどの異種材接合体を作製し，局所熱変形をレーザー干渉計で可視化することにより残留応力が熱変形に及ぼす影響を明らかにした．特に，赤外レーザー加熱の範囲である半径約1mm程度の局所領域における熱緩和挙動と残留応力の関係を明らかにした．金属材料については，本研究で提案する手法により算出した残留応力値と，従来から残留応力測定に使用されるX線回折における測定値との比較により，本手法が十分な測定精度を有することを示した．さらに，広視野測定を目的として，レーザー加熱による測定部を走査させた場合の変形挙動についても検討した．また，昨年度に引き続き各種接合プロセス因子と微小熱変形の関係を定量的に評価すると同時に，熱伝導によるFEM連成解析から接合部の変形機構を考察した．その結果，局所加熱による熱入力，および熱伝導に伴う応力緩和挙動の解析が，測定精度向上のための重要な因子となり得ることを示した．
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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