2011 Fiscal Year Annual Research Report
非線形変調波動場の逆解析による微小損傷定位とモニタリング
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21560241
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
増田 新 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 准教授 (90252543)
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| Keywords | 非線形 / 超音波 / 損傷検出 / モニタリング / 逆解析 |
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| Research Abstract |
今年度は,(1)はり試験片における損傷定位実験の実施と評価,(2)はり試験片における損傷部位のゾーニングと疲労進展モニタリング実験の実施と評価,(3)平板モデルにおける損傷定位法の検討,の三つを達成目標として研究の結果,以下の成果を得た.
(1)はり試験片における損傷定位実験の実施と評価
接触非線形性を有する模擬損傷部位を有するはり試験片に圧電素子を貼付した実験装置により,復調波動場における波動分離に基づく損傷定位手法の検討と実験的検証を行った.接触非線形性を有する模擬損傷として,はり表面に板小片をボルト締結したものを用い,ポンプ加振によって非線形波動変調現象が生じることを示した.この模擬損傷を含むはりの数学モデル化を行い,波動分離に基づく損傷定位法の定式化と実験による検証を行った.
(2)はり試験片における損傷部位のゾーニングと疲労進展モニタリング実験の実施と評価
上と同様にはりのモデル化を行い,損傷部位の存在位置を大まかにセグメント分けする手法を導出し,実験によって検証した.これは2次元の場合はビームフォーカシングに相当する.さらに研究代表者が過去に考案した非線形圧電インピーダンス変調法と統合について検討を行い,圧電素子のインピーダンス計測によっても損傷のゾーニングが可能であることを示した.はりの疲労き裂進展モニタリングの実験を行い,圧電素子のインピーダンスの変調と表面き裂の寸法との間の相関を示すとともに,き裂進展の予測,予寿命の推定が可能であることを示した.
(3)平板モデルにおける損傷定位法の検討
薄肉平板構造の変調波動場および復調波動場の数学モデルに基づき2次元面内での波源推定方式を検討した.
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