2013 Fiscal Year Research-status Report
構造体健全性診断のための超音波伝搬可視化法による定量的非破壊評価
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25420426
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
山本 哲也 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測フロンティア研究部門, 主任研究員 (30312755)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 非破壊計測 / 波動伝搬 / 劣化予測・診断 / 可視化 |
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| Research Abstract |
パルスレーザー走査により得られた画像データにおける円形状エコープロファイルに注目し、試験片の欠陥中心位置の推定について検討を行った。前処理としては、円形孔を有する試験片を用いて得られたエコー信号において、ピーク値の抽出としきい値の適用を行った。この前処理後の2次元データ（静止画）を用い、幾何学的な位置関係から欠陥の中心位置について考察を行った。欠陥からの散乱直後の時刻におけるスナップショット画像データから、ほぼ適切な欠陥中心位置の算出を行うことに成功した。
次に、より高確度な欠陥検出の確立に向けて、パルスレーザー走査により得られた動画像3次元データからハフ変換を適用し波面の検出を試みた。前処理としては、上記の静止画からの欠陥位置推定の場合と同じ手法を適用した。前記では、静止画（2次元スナップショット画像）に対する欠陥位置・波面の検出を試みたが、ここでは時間軸を含めた3次元動画像データに対してハフ変換を適用することで、入射波成分である平面と後方散乱波成分である円錐面を検出対象図形とし、累積度数に関する分布から、入射波成分とともに、欠陥からの後方散乱波成分の検出を行った。平面の方程式を用いて入射波成分の検出を行い、縦波成分と表面波（横波）成分が、度数の極大点と2番目の集積点として現れることを確認した。欠陥からの散乱波に関しては、そのまま円錐面の方程式を適用すると、透過波成分の速度勾配に影響を受け適切な円錐面を検出することができない。この場合には、同期差分法の適用が必要であり、当該手法を適用し進行波成分を除去することで、ほぼ正確な欠陥の中心位置を捉えることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度は、弊所で開発を行っている超音波伝搬可視化装置によって得られた画像データからの欠陥位置標定手法の開発を行った。欠陥形状としては、散乱現象の確認しやすい波長程度の大きさを有する模擬欠陥（貫通円形孔）を対象にした。欠陥から散乱されるエコープロファイルの形状から欠陥中心位置を2種類の手法を用いて算出し、どちらの手法でも実際の試験片の欠陥中心位置とほぼ一致することを確認した。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度は、貫通円形孔というシンプルな欠陥形状からの欠陥検出を行ったが、今後は、より実際の欠陥形状に近い複雑な形状をしている欠陥への適用に関しても検討したい。また、複数素子を適用した際の欠陥の映像化、他の波動伝搬手法との併用による欠陥検出法の高度化、シミュレーション技術を利用した伝搬現象の検証、モックアップ等への本手法の適用等が今後の課題である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
外国物品購入や国外出張旅費における通貨レートの変動等により、小口の現金が発生することとなった。申請時の内容に特に変更はない。
主として各種試験片の購入と研究成果を国内外の会議において発表していくための旅費に充てる予定である。
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