2023 Fiscal Year Annual Research Report
数理モデルに基づいた電磁気特性や初期状態の電磁気特性に依存しない損傷評価法の構築
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20K05000
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
程 衛英 東北大学, 工学研究科, 講師 (40739661)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 非破壊検査・評価 / 電磁気測定 / 電磁気特性 / 材料評価 / 損傷評価 / 欠陥 / 劣化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の根底である目的は、材料の電磁気特性や初期状態の電磁気特性や電磁気測定信号に依存しない、現場や実機に適用可能な電磁気非破壊評価法を確立することである。具体的には、①電磁気特性に依存しない特徴量を抽出し、幾何寸法に高感度で・電磁気特性に対して低感度な評価関数を構築し、電磁気特性に依存しない損傷の寸法を評価する方法を確立すること、②‘初期状態の電磁気特性や信号’が把握されていない場合にも適用可能な、高感度な電磁気劣化評価法を確立することである。これらの目的に基づき、本研究は「減肉や欠陥などの寸法評価」と「材質や劣化評価」という二項目に分けて実施した。
「減肉や欠陥などの寸法評価」において、2020年では、二層積層部材における上下層それぞれの厚さの測定・評価法を構築した。2021年では、強磁性鋼板の厚さ測定・評価と鋼管の肉厚測定・評価を取り込み、導電率変化による影響が極めて小さい数Hzの低周波数における板厚測定・評価法を確立できた。また、磁気特性変化（透磁率と残留磁化）の影響が低減された数十Hzにおける配管の肉厚測定・評価法も構築できた。2022年では、欠陥に着目し、導電率が不明または変動した試験体に発生する完全割れの深さ評価法を確立できた。2023年では、導電率が不明または変動した試験体に発生する不完全割れ、すなわち、内部の導電率も不明の不完全われの深さ評価法を確立できた。
「材質や劣化評価」において、計画当初は鉄鋼材料の磁気特性のみに着目していたが、研究が進むにつれ、鉄鋼構造材料の導電率も劣化とともに変化していることが分かり、導電率変化の検出・評価が材質や材料劣化評価に非常に有効であることを確認できた。2021年度では、非破壊かつ高感度な導電率・導電率変化を検出・評価する方法を構築した。計画された磁気特性に基づく劣化評価において、現在、測定データを用いて分析を行っている。
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