Development of a Quantitative Evaluation Method of Corrosion Defect Using Acoustic Emission Method

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K03777
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 18010:Mechanics of materials and materials-related
• Research Institution: Meiji University
• Principal Investigator: Matsuo Takuma 明治大学, 理工学部, 専任教授 (80406834)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 非破壊検査 / アコースティックエミッション / 腐食 / モニタリング

Outline of Final Research Achievements

A corrosion condition evaluation method using the mode intensity ratio of acoustic emission (AE) signals was developed for monitoring corrosion of steel structures. Through corrosion monitoring of a thin steel plate, it was confirmed that the intensity ratio of the S-mode and A-mode of Lamb wave AE changes as a function of duration. This result indicates the possibility that the amount of wall thinning can be evaluated within a range of up to 50% of the plate thickness. To apply this method to actual large structures, a correction method involving the distance attenuation of AE signals was investigated. It was confirmed that calculating the attenuation ratio for each mode and applying it to the detected AE improved the accuracy of evaluating the amount of corrosion loss using the mode intensity ratio.

Free Research Field

機械材料・材料力学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アコースティックエミッション（AE）法で鋼製構造物の腐食をモニタリングする場合では、腐食進展量の定量評価が難しい課題がある。これは、AE信号の「発生頻度」というパラメータの大小と腐食進展量に直接的な関連性が無いことが原因である。一方で本研究で着目したＡE波のモードの強度は、AE発生源となる錆の割れに起因するパラメータであり、AE発生位置、すなわち腐食減肉量と関連するパラメータである。そこで，本手法を用いることで腐食減肉量を定量的に評価できる可能性を示し、ＡＥ法による腐食モニタリング技術を通じて社会インフラの安全性の向上に寄与できると考えられる。