| 研究概要 |
機器構造物の材料内部に存在するピンホール,ひび割れ,はく離,卷き込みなどの各種の欠陥を遠隔リモートセンシングで検出する方法として,表面にアリテブな熱エネルギを人工的に加えることによって,材料表面に発生する非定常の温度分布を計測することを目的として,予め試作した欠陥付き試料について,その検出限界を明らかにした。
試作した試料は金属,コンクリート,プラスチック,セラミックスおよび繊維質断熱材より成立っており,これにピンホールおよびスリットおよび層状の深さや幅および直径等の異なる各種形状の欠陥が取付けられている。
これ等の試料に,あらかじめ試作した金メッキ製のパラボリック型反射ミラーをもつ2KWのハロゲンランプを用いて,高熱流束加熱実験を実施し,表面に発生する非定常の温度分布を赤外線映像試験装置を用いて可視化計測した。
その結果,欠陥の上部表面には山形の温度上昇が表はれること,および表面に沿って熱を流す場合には,欠陥表面には,等温線に縮みや拡がりが生ずることを明らかにした。この様な2種類の熱流を可視化して,欠陥にかんする検出限界を求め,前者を表面加熱法,後者を側面加熱法と命名し,スリット状欠陥については表面加熱法が,ピンホール状の欠陥については,側面加熱法がすぐれていることを明らかにした。
また,これらの加熱法にかんする非定常の2次元熱伝導の方程式を数値解析することによる計算結果は,これまで行なった実験結果と比較的よく一致することを明らかにした。その結果,求めた欠陥上の有意な温度差より,内部に存在する欠陥の形状を推定することが可能であることを明らかにした。
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