2014 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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| 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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| Outline of Annual Research Achievements |
パルスレーザー走査を適用した欠陥検出装置において、センサ（探触子）を複数か所に配置することにより、レーザー励起された超音波の伝搬挙動を異なる場所での多系統の信号として同時にモニタリング・映像化を行うことを検討した。センサを1か所のみに配置して各地点からの散乱波を個別に取り扱う従来の測定法と比較し、計測・映像化（診断）に係る時間を大幅に削減することが可能であるという利点に加え、き裂等の線状欠陥においては散乱現象の面内方向性によりセンサの位置によってはこれまで捉えにくかった現象でも、複数か所からの信号の受信・映像化により、より簡易かつ確実に把握することが可能であることを示した。
次に、より高い信頼性を有する欠陥検出法の確立に向けて、マイクロ波を用いた欠陥検出に関して検討を行った。具体的には、金属円形パイプの内部にマイクロ波を給電するための給電部の最適設計を行った。様々なパイプ径に対して反射特性が最適となる内導体（センターピン）の長さを導出した。さらに、同軸構造において外導体内径の形状を変化させたステップ構造を新たに提案し、本構造を適用することで、さらなる広帯域化が図れることを示した。レーザー励起超音波を用いた欠陥検出手法と併せて適用することで、より信頼性の高い欠陥検出が行えることが大いに期待できる。
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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
2年目は、弊所で開発を行っている超音波伝搬可視化装置において、複数センサを適用した際の欠陥検出手法に関して検討を行った。欠陥形状としては、散乱現象における面内方向性の違いの観点から線状欠陥（き裂）を対象にした。さらに、マイクロ波を用いた欠陥検出法として、金属円形パイプの内部にマイクロ波を給電するための給電部の最適設計を行った。当初の計画通りの達成度である。
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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、2年目としては、より実際の欠陥形状に近い欠陥を想定し、線状欠陥（き裂）に関して検討を行った。当該欠陥形状に対して、センサとして複数素子を適用した際の散乱現象の映像化に関して検討を行い、複数素子適用の妥当性・検査の効率化に関して示した。さらに異なる観点からの検査手法として、マイクロ波による検査についても検討し、そのための給電構造の最適設計を行った。今後の研究の方策としては、上記手法のさらなる展開として、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挙げられる。
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| Causes of Carryover |
航空チケット購入時や消耗品購入時の相見積により、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。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
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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