2015 Fiscal Year Annual Research Report
配管減肉での超音波ガイド波の伝搬挙動解明と減肉形状推定法の提案
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25420021
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
西野 秀郎 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (50316890)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 非破壊検査 / 超音波計測 / ガイド波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ガスや液体物の輸送に利用されている莫大な数の配管を，安心安全に維持するために，減肉や劣化の早期発見が必須である。これらの欠陥検出には，超音波による方法が有用だが，一度の検査範囲が狭く(超音波で一カ所あたり数cm2の範囲)非効率な点が問題である。本件の超音波ガイド波(以下，ガイド波)は，配管の長手方向に長距離伝搬する超音波で，一度の送受信で広い範囲の欠陥検出を効率的に実施できる。広域検査性が高く実検査に利用されているが，波動論的に未解明の部分も多く，欠陥サイジングなどの定量性の改善が本研究でのテーマである。本研究では，ガイド波を用いて配管の欠陥のサイジングを可能とすることを目的に実施し，以下の成果を得ている。
１，軸対称欠陥においては数学モデルによって欠陥形状の推定を可能とする方法の提案を行ってきていたが，本研究によりその成果を高度化し，査読付き原著論文JJAPにまとめた。欠陥での反射が特性音響インピーダンスにより，その定量性が決定されることを示し，検証し，任意形状の欠陥では，その形状に合わせて反射率を積分することで欠陥全体としての反射率を得ることに成功している。さらに多周波の反射係数を取得することで，検出信号から欠陥形状を推定する方法を示している。
２，非軸対称欠陥では，欠陥部で発生する円周SH板波の存在を理論的に証明した。さらに円周SH板波の共鳴周波数が欠陥の円周方向幅に依存することを示し，欠陥の３次元形状の推定法確立の方向性を示すことが出来た。
３，当初の予定では，直管における欠陥検出能力の評価を行う予定であったが，本研究ではエルボ管における検出性の評価を行った。数値シミュレーションにより事前に周波数別の欠陥検出感度が異なることを理解した上で欠陥検出を行うことで，エルボ管においても直管と同程度以上の感度で検出が行えることを示した。
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Research Products
(4 results)
