2023 Fiscal Year Annual Research Report
Non-destructive inspection of large structures based on laser-induced plasma shock wave excitation technique and polarization interferometer
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21H01279
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| Research Institution | Shibaura Institute of Technology |
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Principal Investigator |
細矢 直基 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (40344957)
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2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | レーザー誘起プラズマ / 衝撃波 / 非破壊検査 / Lamb波 / 偏光干渉計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
航空機など大型構造物の欠陥や損傷の検出は，検査員の目視による方法が一般的である．広域の非破壊検査を短時間で実現するために，応募者は，レーザー誘起プラズマ（Laser-Induced Plasma: LIP）加振により生成されたLamb波（弾性波）を用いる方法を実現した．本手法により，非接触非破壊で人工的に設けた亀裂を検出できた．接触式デバイスでは100点計測（検査領域は1辺が100 mmの正方形）に6時間を要していたものを，本手法では2601点計測で40分に短縮することに成功したが，さらなる短縮化が必要である．本研究では，LIP加振と偏光干渉計を組み合わせたLIP偏光干渉計を構築する．そして，本システムによりLamb波を面計測（従来は点計測）することで，広域非破壊検査の時間をさらに短縮する．
令和3年度は，偏光干渉計を導入し，調和加振における振動応答を計測した．本システムにより，ミラーを供試体として，固有振動数，固有振動モードが計測できることを確認した．
令和4年度は，偏光干渉計で，前年度と同じ供試体に対してLIP衝撃波により生成されたLamb波を面計測し，Lamb波の伝播を可視化した．特定の周波数成分におけるLamb波の位相速度の計測に成功した．
令和5年度は，前年度と同様のシステムを用いて100 kHzまでのLamb波の位相速度の分散曲線を求め，Rayleigh-Lamb方程式により解析的に得られたものと比較評価し，両者が良く一致することを明らかにした．また，供試体の板厚を変化させても同様に100 kHzまで位相速度を求めることができた．
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| Research Progress Status |
令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。
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