2015 Fiscal Year Annual Research Report
不完全界面の高効率・高感度な超音波非破壊評価のためのガイド波非線形挙動の解明
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25289005
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
琵琶 志朗 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90273466)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 高弘 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30324479)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 機械材料・材料力学 / 超音波 / 非破壊評価 / ガイド波 / 不完全界面 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、閉口き裂面や接着界面などの不完全界面におけるガイド波非線形挙動の解明を目的としている。平成27年度の取り組みでは主に以下の成果が得られた。
（1）平板中の閉口き裂を模擬するため、二枚のアルミニウム合金平板を端部で突合せ接触させた状態で、可変角ウェッジを介して0次モードラム波を平板に励起し、接触部を透過したラム波波形を測定した。これにより、接触部に加える圧力（接触部の密着度）を変化させた場合のラム波振幅透過率の変化を評価した。測定した透過率からスプリング界面モデルにもとづいて接触部の界面剛性を同定し、接触圧力との関係を明らかにした。さらに、摂動法とハイブリッド有限要素法を用いて、接触部の非線形性によるラム波高調波発生挙動を解析した。この結果、低周波数領域では薄板近似による理論解析が妥当であるが、ラム波固有の挙動として、特定の入射波周波数で高調波振幅が鋭いピークを示すことを理論的に明らかにした。
（2）二枚のアルミニウム合金平板を異なる条件で突合せ接着することにより、界面特性の異なる接着平板試験片を作製し、0次対称および反対称モードラム波の透過率を測定した。スプリング界面モデルを適用して接着界面の界面剛性を同定し、接着条件との関係を明らかにした。これに加えて、ハイブリッド有限要素法を用いて、接着剤層の厚さを考慮した数値解析も行った。その結果、接着時の加圧が不十分な場合、接着剤層と被着体（アルミニウム合金板）との界面を不完全界面としてモデル化する必要があることを示した。また、有限積分法を用いた過渡解析により、不完全接合部におけるラム波透過波形の特徴を明らかにした。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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