| 研究分担者 |
山中 秀介 三井東圧化学(株), 技術研究所, 主席研究員
阪上 隆英 大阪大学, 基礎工学部, 助手 (50192589)
西川 出 大阪大学, 基礎工学部, 助手 (90189267)
三好 良夫 大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (40029434)
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| 研究概要 |
複合材料あるいは積層材中に存在する微小な欠陥や損傷の非破壊計測を目指したサーモグラフィックNDTシステムを開発した。被検査サンプルはまず加熱冷却され,この時表面の熱画像を取得,欠陥解析に供される。熱画像取得のハードウェアとしては,走査型サーマルイメージャーに近接拡大レンズおよび顕微鏡レンズを組み合わせて熱画像を取得,またディジタルレコーダおよびワークステーションを組み合わせてこれを記録解析した。人工欠陥を導入したサンプルを作製し、実験的に欠陥検出感度を検討する一方,有限要素法による数値解析によって,検出感度に与える各種因子の影響を調べた。サンプルの熱伝導特性は欠陥検出感度に大きな影響を与える。熱伝導の良いサンプルでは加熱あるいは冷却後ごく短時間の間に熱画像を取得することが必要である。加熱後の冷却効率は検出感度に最も大きな影響を与える。空冷の場合には,GFRPおよびCFRPサンプルに対して,直径4mm程度の剥離欠陥が検出限界であった。なお厚さ60ミクロンという非常に薄い銅ポリイミド積層フィルムでは直径1mm程度の剥離欠陥まで検出できた。赤外透明板を加熱した被検査サンプルに固体接触させる新しい効率的な冷却手法を開発した。この方法では,被検査サンプルの表面における熱画像が透明板越しに取得でき,しかも透明板の接触側に薄い黒色被膜を設けることにより,サンプル表面温度分布が転写計測できることが明らかになった。開発した方法により,欠陥検出感度が大きく向上することならびにサンプル表面の熱放射率の分布に大きな影響を受けない欠陥検査が可能であることを各種サンプルで確認する一方,数値解析によって赤外透明板を接触させた後計測に最適時間の存在することを明らかにした。
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