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磁場と超音波を組み合わせた応力と損傷の非破壊評価

研究課題

研究課題/領域番号 06650105
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関京都大学

研究代表者

松本 英治  京都大学, 工学研究科, 助教授 (30093313)

研究分担者 元木 信弥  大阪市立大学, 工学部, 助教授 (40221626)
柴田 俊忍  京都大学, 工学研究科, 教授 (40025929)
研究期間 (年度) 1994 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1995年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1994年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード音弾性 / 磁気音弾性 / 非破壊評価 / 応力測定 / 超音波 / 磁性体 / 損傷 / 磁気ひずみ
研究概要

1.非線形電磁弾性構成式の確立とその検証に関して
磁気的なヒステリシスを考慮にいれた非線形強磁性材料の構成式を提案した。これによって、磁気的なヒステリシスが、超音波の速度や音弾性係数に及ぼす効果を理論的に明らかにした。また、塑性変形を考慮にいれた構成式を提案し、磁場下の超音波の音速変化に対応して塑性変形と磁気音弾性効果による寄与が分離できることを明らかにした。さらに広い範囲の材料や変形を対象とするため、異方性や磁場の変化速度を考慮に入れた磁気的構成式および3次元構成式を提案し、急激な磁場変化や回転磁場に対する磁化の応答の実験と比較した。
2.磁場下での超音波による応力と材質の非破壊評価
磁気的下での音速や音弾性係数の関係から、従来困難であった加工による異方性と応力による異方性を分離してより精密な応力測定が可能となることを示した。さらに、適当な磁場を加えることにより単一の超音波の音速変化からでも、平面応力の測定が可能であることを示した。また、粉末成形材に対して、超音波の速度分布から平面的な密度分部や弾性係数の分布を測定することを示した。
3.磁性材料(低炭素鋼)に塑性域までの応力を負荷し、各応力レベルにおいて周期的な磁場を印加したときの磁気AE(MAE)の測定をおこなった。その結果、磁場一周期間に発生するAE信号の頻度によって弾性域の比較的低応力の測定が可能であることが分かった.また,この手法は塑性変形や損傷の測定にも利用できる可能性があることが分かったが、その具体的な手法は将来の課題として残された。

報告書

(3件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (33件)

  • [文献書誌] 松本英治: "磁気音弾性入門" 音弾性材料評価研究会. 3. 1-10 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松本英治: "数式処理の連続体力学への応用" 第7回計算力学講演会講演論文集. 142-143 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Eiji Matsumoto: "Propagation of Ultrasonic Waves in Deformed Viscoelastic Material" ASME Book. AMR137. 98-103 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松本英治: "強磁場下での炭素鋼の磁化過程における速度依存性" 第5回MAGDAコンファレンス講演論文集. 151-156 (1996)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松本英治: "磁気AEによる応力評化" 音弾性材料評価研究会. 5. 19-24 (1996)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松本英治: "低炭素鋼の2次元動的磁化特性" 第5回MAGDAコンファレンス講演論文集. 163-168 (1996)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松本英治: "音弾性" 日本工業出版, 510 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Eiji Matsumoto: "Applied Electromagnetics in Materials" 日本AEM学会, 442 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Matsumoto: "Propagation of Ultrasonic Waves in Deformed Viscoelastic Material" Proc.IUTAM Symp.Nonlinear Waves in Solids. 98-103 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Matsumoto: "Electro-Thermomechanical Modeling and Simulation of Dynamic Behavior of a Shape Memory Alloy Actuator" Proc.Int.Symp.Simulation and Design of Applied Electromagnetic Systems. 253-256 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Matsumoto: "Application of Computer Algebra to Continuum Mecahnics" Proc.7th Computational Mecanics Conf.142-143 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Matsumoto: "Effect of Constitutive Parameters on Formation of a Spherical Void in a Compressible Nonlinear Elastic Material" J.Appl.Mech.61,2. 395-401 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Matsumoto: "Magnetostriction under Applied Stress" Proc.4th MAGDA Conf.67-70 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Matsumoto: "Rate-Dependence in One-Dimensional Magnetization" Proc.4th MAGDA Conf.99-106 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Matsumoto: "Effect of Damage on Ultrasonic Waves in High-Polymer Composite Material" Trans.JSME. 60A,579. 20-26 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Matsumoto: "Nondestructive Mea surement of Inhomogeneity of Functional Gradient Materials by using Elastic Wave Analysis" Trans.JSME. 61A,591. 93-100 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Matsumoto: "Rate-Dependence in Magnetization of Carbon Steel under Strong Magnetic Field" Proc.5th MAGDA Conf.151-156 (1996)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Matsumoto: "Magneto-Acoustic Emission of Low-Carbon Steel under Uniaxial Stress" Proc.5th MAGDA Conf.157-162 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Matsumoto: "Two-Dimensional Dynamic Magnetization Properties of Low-Carbon Steel" Proc.5th MAGDA Conference. 163-168 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松本英治: "弾性波波形解析による傾斜機能材料内部の不均質の測定" 機械学会論文集. 61A. 93-100 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 松本英治: "磁気AE係数の変形への依存性" 音弾性材料評価研究会. 4. 45-50 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 松本英治: "応力下の磁気ひずみ" 第4回 MAGDAコンファレンス講演論文集. 67-70 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 松本英治: "一次元磁化過程における速度依存性" 第4回 MAGDAコンファレンス講演論文集. 99-102 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 松本英治: "数式処理を用いたモーメントによる片持ちばりのたわみ曲線制御" 機械学会論文集. 61A. 224-229 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 松本英治: "バイアスバネ式形状記憶合金アクチュエータの挙動" 機械学会論文集. 61A. 167-172 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 松本英治: "音弾性" 日本工業出版, (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Eiji Matsumoto: "Applied Electromagnetics in Materials" 日本AEM学会, (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Eiji Matsumoto: "Two Dimensional Stress Measurement using Magnetoacoustoelastic Effect of Longitudinal Ultrasonics" JSAEM Studies in Applied Electromagnetics. 3. 141-151 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Eiji Matsumoto: "Modelling of a Ferromagnetic Material in Rotational Magnetic Field" JSAEM Studies in Applied Electromagnetics. 3. 253-264 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 松本英治: "高分子複合材料中を伝ぱする超音波縦波に及ぼす損傷の影響" 機械学会論文集. 60A. 20-26 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 松本英治: "炭素鋼の磁気的ヒステリシスの速度依存性" 第3回MAGDAコンファレンス前刷集. 199-202 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 松本英治: "鉄鋼材料の磁気音弾性効果に及ぼす塑性変形の影響" 音弾性材料評価研究会. 2. 33-38 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 松本英治: "超音波縦波と横波を用いた焼きばめ板の二次元応力分布の測定" 音弾性材料評価研究会. 2. 68-73 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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