2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of the nondestructive fatigue monitoring system using the combined-type magnetic sensor to achieve highly accurate residual life assessment
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26420406
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| Research Institution | Oita National College of Technology |
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Principal Investigator |
岡 茂八郎 大分工業高等専門学校, 情報工学科, 教授 (80107838)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 非破壊検査 / 疲労 / 鉄系構造材 / 磁気センサ / 渦電流法 / 交番磁界 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
この研究は，鉄系構造材の疲労蓄積状態を平面曲げ疲労や片振り引張疲労といった疲労の形態に関わらず正しく評価できる可能性のある交番磁界型磁気センサや積層コイル型磁気センサといった渦電流法や漏れ磁束法の機能を備えた複合型磁気センサを用いて非破壊疲労モニタリング法を構築し，高精度な余寿命推定法を確立することであった。この研究の成果は，第１に複合型磁気センサのひとつの形態である交番磁界型磁気センサをフェライトコアを持った励磁コイル２個から成る励磁系とパンケーキ型検出用コイルを用いて試作し，試料をオーステナイトステンレス鋼のSUS304とした場合は疲労検出が可能な磁気センサであることを確認した。SUS304を対象にした疲労検出実験では，励磁周波数1kHzでよい結果を得た。第２に複合型磁気センサの他の形態であるフェライトコアを備えた積層コイル型磁気センサの疲労検出の対象を軟鋼や平面曲げ疲労などに広げたことや最適な励磁条件等を見出したことである。SU304の平面曲げ疲労を対象にした実験，冷間圧延軟鋼であるSPCCの平面曲げ疲労を対象にした実験などを行い，SUS304およびSPCCにおいてよい疲労検出結果を得た。SUS304の疲労検出実験の結果は，良く疲労を検出し，その疲労とセンサ出力との関係も明確で良い相関があり，また，出力も大きいと言う結果や最適な励磁周波数を5kHz程度であることなどの知見を得ることができた。さらに，SPCCの平面曲げ疲労の検出実験の結果でも，励磁周波数を60kHz程度にすれば，非常に良く疲労を検出し，その疲労とセンサ出力との関係も明確で良い相関があった。最後に，FG型磁気センサを用いてオーステナイトステンレス鋼（SUS304，SUS316，SUS316L）を試験材として片振り引張疲労と平面曲げ疲労の分布状況や進行状況の違いを確認した。
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