2008 Fiscal Year Annual Research Report
高温材料の内部温度プロファイルの非破壊モニタリングとその材料加工プロセスへの応用
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19360330
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
井原 郁夫 Nagaoka University of Technology, 工学部, 准教授 (80203280)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鎌土 重晴 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (30152846)
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| Keywords | 超音波 / 温度プロファイル / 逆問題解析 / リアルタイムモニタリング / 差分法解析 / 高温加工プロセス / レーザー超音波 / 非破壊計測 |
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| Research Abstract |
本研究は、物体内部の温度プロファイルを計測・モニタリングするための新しい非破壊評価手法を開発・実用化するとともに、この手法を高温場の材料加工プロセスに適用し、その有効性を実証することを目的としている。H20年度の実績は次のとおりである。
1. ダイカスト型(SKD鋼厚板)の温度分布モニタリングの実証:昨年度の研究により開発した超音波法援用逆問題解析手法を、SKD厚板内部の温度分布モニタリングに適用し、その有効性を実証した。具体的にはアルミニウム溶湯により片面加熱した厚板に対して高温トランスデューサーによる超音波パルスエコー計測を行い、この計測信号を用いて厚板内の温度分布とその時間変化を定量的にモニタリングした。さらに、低融点合金や温水などを用いた同様の検証実験を遂行するとともに、本手法の高度化、高精度化を図った。
2. 表面温度分布モニタリングに対する非接触計測手法の適用
本研究で開発した手法の実用化には、非接触超音波計測法の援用が極めて効果的であると考えられる。そこで、(i)レーザー干渉超音波計測システム、(ii)レーザードップラ式非接触振動計、(iii)空気超音波法、の3者の活用について理論的、実験的に検討した。また、表面波を用いた物体表面の温度分布の定量的評価法を開発した。この手法の有効性を実証するためにレーザー干渉超音波計測システムを用いた加熱板(アルミニウムおよび鋼)表面の温度分布計測を試みた。測定結果は赤外線による結果とよく一致したことから本手法の有効性が実証された。
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