2015 Fiscal Year Annual Research Report
応力聴診器及びピエゾフィルムを用いた危険予測のための欠陥・き裂検出技術の基礎研究
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25871030
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| Research Institution | Tokyo National College of Technology |
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Principal Investigator |
志村 穣 東京工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (70390424)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 欠陥・き裂検出 / 応力聴診器 / 表面切欠き / ひずみ分布 / ニューラルネットワーク / 有限要素解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度は表面欠陥を伴う構造部材のひずみ分布を応力聴診器により測定することで欠陥検出の可能性を検討した。表面欠陥として切欠き形状に限定し，その幾何形状および試験片厚さがひずみ分布に及ぼす影響を調査するために，切欠き幅，切欠き深さおよび試験片厚さを変化させた10種類の試験片のひずみ分布測定実験を行った。その結果，切欠き深さおよび切欠き幅が増加すると最大ひずみ値が上昇し，ひずみ分布の傾向は試験片厚さと切欠き深さとの関係によって変動することがわかった。これにより，本手法による欠陥検出の可能性が示唆された。
次年度はニューラルネットワーク(NNW)および有限要素解析(FEA)を駆使して欠陥検出と欠陥寸法形状の同定を試みた。表面切欠きを伴う各種試験片のFEAによるひずみ分布を教師データ，応力聴診器を用いて測定したひずみ分布を入力データとし，これらよりNNWを構築し，未知欠陥の位置，深さおよび幅の同定が可能か検証した。結果として，欠陥深さの検出が最も精度に優れるが，欠陥深さおよび幅が増加するとそれらの検出誤差が増加する傾向が見られた。欠陥の位置検出誤差は数値的には問題ないが，現状では整合性に難がを有する。
これまでの研究結果より，試験片厚さと切欠き深さとの比がひずみ分布の様相に影響を及ぼすことが判明したため，それらの関係を詳細に調査し体系化することで切欠き深さの推定可能性を模索した。今年度は試験片厚さと切欠き深さとの比による影響を検討することを目的に，さらに切欠き深さを変化させた試験片6種を製作し実験を重ねた。その結果，試験片厚さが薄くなるほど，すなわち，試験片の剛性が低くなるほど切欠き深さに対する感度が高くなり，ひずみ分布に及ぼす影響が顕著になることがわかった。しかし現段階では，試験片厚さと切欠き深さとの比とひずみ分布との間に相関を見出すことはできず，切欠き深さの推定は達成されていない。
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Research Products
(1 results)
