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2013 Fiscal Year Annual Research Report

閉じたき裂の映像法サブハーモニック超音波フェーズドアレイ ―曲面対応への新展開―

Research Project

Project/Area Number 24656429
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

小原 良和  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90520875)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山中 一司  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00292227)
辻 俊宏  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70374965)
Keywords非破壊検査 / 非線形超音波 / フェーズドアレイ / 曲面 / 閉じたき裂
Research Abstract

東日本大震災による福島第一原発事項発生以降、原発の安全性は世界的関心事だが、その非破壊評価において「曲面部材」と「閉じたき裂」が2大障壁である。例えば、福井県大飯3号機では原子炉容器上蓋の溶接部を応力腐食割れSCC(stress corrosion crack)が貫通する事故があったが、「(1)曲面のため通常の平面型探触子では検査できないこと」、「(2)SCCが閉じており超音波が透過してしまうこと」から、その検査法は未だ存在しない。
そこで本研究では、応募者らが独自に開発してきた閉じたき裂の映像法「サブハーモニック超音波フェーズドアレイSPACE(subharmonic phased array for crack evaluation)」と、最新の「曲面形状に合わせて変形できるフレキシブルアレイ探触子」との融合により、SPACEの曲面対応への新展開をはかることを目的とする。
H25年度は、分解能やグレーティングローブ抑制条件を考慮した、曲面形状に合わせて変形できるフレキシブルアレイ探触子の設計(昨年度実施)に基づいて、試作を行った。さらに、応募者が開発してきたレーザ干渉計操作による評価法を用いて、音場計測を行うことで、送受信性能・分解能を実験的に検証等を行った。以上より、曲面対応型SPACEの基本性能を実証した。

  • Research Products

    (32 results)

All 2014 2013

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (26 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] 閉じたき裂の高精度計測のための非線形超音波映像法の開発2014

    • Author(s)
      小原良和
    • Journal Title

      日本金属学会まてりあ

      Volume: 3巻 Pages: 100-103

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Quantitative Analysis of Nonlinear Ultrasonic Response at Closed Cracks by the Damped Double Node Model2013

    • Author(s)
      Kentaro Jinno, Azusa Sugawara, Koji Takahashi, Yoshikazu Ohara, Kazushi Yamanaka
    • Journal Title

      Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics

      Volume: Vol. 34 Pages: 371-372

  • [Journal Article] Improvement of Closed Crack Selectivity in Nonlinear Ultrasonic Imaging Using Fundamental Wave Amplitude Difference2013

    • Author(s)
      Masako Ikeuchi, Kentaro Jinno, Yoshikazu Ohara, Kazushi Yamanaka
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: Vol.52 Pages: 07HC08-1-5

  • [Journal Article] 広域加熱・局所冷却を用いた閉じたき裂の高選択性映像法とその解析2013

    • Author(s)
      小原良和、高橋恒二、神納健太郎、山中一司
    • Journal Title

      非破壊検査

      Volume: 62-12 Pages: 600-605

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of Crack Closure Stress by Damped Double Nodes Analyses of Images Obtained by Global Preheating and Local Cooling2013

    • Author(s)
      Koji Takahashi, Kentaro Jinno, Yoshikazu Ohara, Kazushi Yamanaka
    • Journal Title

      Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics

      Volume: 34 Pages: 91-92

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-Selectivity Imaging of Closed Cracks Using Elastic Waves with Thermal Stress Induced by Global Preheating and Local Cooling2013

    • Author(s)
      Yoshikazu Ohara, Koji Takahashi, Satoru Murai, Kazushi Yamanaka
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 103 Pages: 031917-1-5

    • DOI

      10.1063.1.4816160

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 共焦点サブハーモニック超音波フェーズドアレイによる広範囲の閉口き裂の深さ計測2014

    • Author(s)
      菅原あずさ、神納健太郎、小原良和、山中一司
    • Organizer
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      20140317-20
  • [Presentation] 表面波を用いたサブハーモニック超音波フェーズドアレイによる閉じたき裂の長さ計測と散乱挙動の映像化2014

    • Author(s)
      大内彬寛、依藤洋、神納健太郎、菅原あずさ、小原良和、山中一司
    • Organizer
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      20140317-20
  • [Presentation] 非線形超音波の基礎と応用 ~閉じたき裂の映像法の開発~2014

    • Author(s)
      小原良和
    • Organizer
      日本材料学会 高温強度部門委員会 第2期第10回 損傷評価WG
    • Place of Presentation
      宮城
    • Year and Date
      20140307-20140307
    • Invited
  • [Presentation] 閉口き裂の非線形超音波応答の減衰二重節点モデルによる定量解析2014

    • Author(s)
      神納健太郎、菅原あずさ、高橋恒二、小原良和、山中一司
    • Organizer
      圧電材料・デバイスシンポジウム2014
    • Place of Presentation
      宮城
    • Year and Date
      20140129-30
  • [Presentation] 広域加熱・局所冷却を用いた閉口き裂の超音波映像と熱応力解析による閉口応力の推定2014

    • Author(s)
      高橋恒二、大町弘毅、神納健太郎、小原良和、山中一司
    • Organizer
      圧電材料・デバイスシンポジウム2014
    • Place of Presentation
      宮城
    • Year and Date
      20140129-20140130
  • [Presentation] 閉口き裂の広範囲映像化のための共焦点サブハーモニック超音波フェーズドアレイの開発2014

    • Author(s)
      菅原あずさ、神納健太郎、依藤洋、小原良和、山中一司
    • Organizer
      日本非破壊検査協会 第21回超音波による非破壊評価シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20140120-21
  • [Presentation] 閉じたき裂の長さ計測のための表面波を用いたサブハーモニック超音波フェーズドアレイの開発2014

    • Author(s)
      大内彬寛、神納健太郎、菅原あずさ、高橋恒二、依藤洋、小原良和、山中一司
    • Organizer
      日本非破壊検査協会 第21回超音波による非破壊評価シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20140120-21
  • [Presentation] 広範囲の閉口き裂評価のための共焦点サブハーモニック超音波フェーズドアレイの開発2013

    • Author(s)
      菅原あずさ、神納健太郎、小原良和、山中一司
    • Organizer
      日本非破壊検査協会平成25年度秋季大会
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      20131126-27
  • [Presentation] 複数モード非線形共鳴超音波スペクトロスコピーを用いた閉じたき裂の位置特定2013

    • Author(s)
      小原良和、B. E. Anderson、T. J. Ulrich、P.-Y. Le Bas、P. Johnson
    • Organizer
      日本非破壊検査協会平成25年度秋季大会
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      20131126-20131127
  • [Presentation] Quantitative Analysis of Nonlinear Ultrasonic Response at Closed Cracks by the Damped Double Node Model2013

    • Author(s)
      Kentaro JInno, Azusa Sugawara, Koji Takahashi, Yoshikazu Ohara, Kazushi Yamanaka
    • Organizer
      The 34th Symposium on Ultrasonic Electronics
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20131120-22
  • [Presentation] Evaluation of Crack Closure Stress by Damped Double Nodes Analyses of Images Obtained by Global Preheating and Local Cooling2013

    • Author(s)
      Koji Takahashi, Kentaro Jinno, Yoshikazu Ohara, Kazushi Yamanaka
    • Organizer
      The 34th Symposium on Ultrasonic Electronics
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20131120-20131122
  • [Presentation] 非線形超音波を用いた構造物の欠陥と経年損傷の評価2013

    • Author(s)
      小原良和
    • Organizer
      日本非破壊検査協会 シンポジウム 社会インフラのメンテナンスを支える非破壊検査技術
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20130930-20130930
    • Invited
  • [Presentation] サブハーモニック超音波フェーズドアレイを用いた閉じたき裂の計測精度向上2013

    • Author(s)
      小原良和、山中一司
    • Organizer
      日本金属学会 2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      石川
    • Year and Date
      20130917-20130919
    • Invited
  • [Presentation] Analysis on Closed Crack in Nonlinear Ultrasonic Images Using Amplitude Difference by Damped Double Node Model2013

    • Author(s)
      Kentaro Jinno, Masako Ikeuchi, Yoshikazu Ohara, Kazushi Yamanaka
    • Organizer
      40th Annual Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation
    • Place of Presentation
      アメリカ、ボルティモア
    • Year and Date
      20130721-20130726
  • [Presentation] Ultrasonic Imaging of Tightly Closed Cracks by Linear Phased Array with Global Preheating and Local Cooling and the Estimation of Crack Closure Stress2013

    • Author(s)
      Koji Takahashi, Yoshikazu Ohara, Kazushi Yamanaka
    • Organizer
      2013 Joint UFFC, EFTF and PFM symposium
    • Place of Presentation
      チェコ、プラハ
    • Year and Date
      20130721-20130725
  • [Presentation] Ultrasonic Imaging of Closed Crack with Thermal Stress Induced by Global Preheating and Local Cooling2013

    • Author(s)
      Yoshikazu Ohara, Koji Takahashi, Kazushi Yamanaka
    • Organizer
      40th Annual Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation
    • Place of Presentation
      アメリカ、ボルティモア
    • Year and Date
      20130721-20130725
  • [Presentation] Precise Wall Thinning Measurement in Inaccessible Regions of Pipes Using Ultrasonic Multiple Reflection Method Using a Collimated Beam2013

    • Author(s)
      Yoshikazu Ohara, Hironori Yoshida, Kentaro Jinno, Akihiro Ohuchi, Kazushi Yamanaka
    • Organizer
      40th Annual Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation
    • Place of Presentation
      アメリカ、ボルティモア
    • Year and Date
      20130721-20130725
  • [Presentation] 広域加熱・局所冷却を用いた閉じたき裂の高選択性超音波映像法とき裂閉口応力推定法の検討2013

    • Author(s)
      小原良和、高橋恒二、神納健太郎、山中一司
    • Organizer
      非線形音響研究会
    • Place of Presentation
      長野
    • Year and Date
      20130713-20130714
  • [Presentation] Selectivity Improvement of Closed Cracks in Nonlinear Ultrasonic Images by Using Fundamental Wave2013

    • Author(s)
      Yoshikazu Ohara, Masako Ikeuchi, Kentaro Jinno, Kazushi Yamanaka
    • Organizer
      3rd International Symposium on Laser Ultrasonics and Advanced Sensing
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      20130625-28
  • [Presentation] Analysis on Nonlinear Ultrasonic Images of Vertical Closed Cracks by Damped Double Node Model2013

    • Author(s)
      Kentaro Jinno, Masako Ikeuchi, Yoshikazu Ohara, Kazushi Yamanaka
    • Organizer
      3rd International Symposium on Laser Ultrasonics and Advanced Sensing
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      20130625-28
  • [Presentation] Nonlinear Ultrasonic Imaging of Closed Cracks Using Thermal Stress Induced by Global Preheating and Local Cooling2013

    • Author(s)
      Yoshikazu Ohara, Koji Takahashi, Kazushi Yamanaka
    • Organizer
      3rd International Symposium on Laser Ultrasonics and Advanced Sensing
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      20130625-20130628
  • [Presentation] Nonlinear Ultrasonic NDT Research and Applications in Japan2013

    • Author(s)
      Yoshikazu Ohara
    • Organizer
      Seminar at Laboratoire d'Imagerie Parametrique, UPMC(Universite Pierre et Marie Curie) Sorbonne University
    • Place of Presentation
      フランス、パリ
    • Year and Date
      20130617-20130617
    • Invited
  • [Presentation] Enhancement of Selectivity of Closed Cracks in Nonlinear Ultrasound2013

    • Author(s)
      Yoshikazu Ohara, Kentaro Jinno, Koji Takahashi, Masako Ikeuchi, Kazushi Yamanaka
    • Organizer
      The 18th International Conference on Nonlinear Elasticity in Materials (XVIII ICNEM)
    • Place of Presentation
      スイス、アスコナ
    • Year and Date
      20130609-20130614
  • [Presentation] T字管補強板下の減肉の高精度計測のための超音波多重反射法の開発2013

    • Author(s)
      小原良和、吉田裕典、神納健太郎、池内雅子、大内彬寛、山中一司
    • Organizer
      日本非破壊検査協会 平成25年度春季講演大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20130603-20130604
  • [Presentation] 振幅差分を用いた閉口き裂の非線形超音波映像の減衰二重節点モデルによる解析2013

    • Author(s)
      神納健太郎、池内雅子、小原良和、山中一司
    • Organizer
      日本非破壊検査協会 平成25年度春季講演大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20130603-20130604
  • [Presentation] 広域加熱・局所冷却を用いた閉じたき裂の超音波映像化と伝熱解析による熱応力の基礎的検討2013

    • Author(s)
      高橋恒二、小原良和、山中一司
    • Organizer
      日本非破壊検査協会 平成25年度春季講演大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20130603-20130604

URL: 

Published: 2015-05-28  

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