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ひずみ-透磁率関係の定量評価方法の確立とそれによる新しいひずみ計測

研究課題

研究課題/領域番号 08555021
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関東北大学

研究代表者

坂 真澄 (1997-1998)  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20158918)

阿部 博之 (1996)  東北大学, 総長 (00005266)

研究分担者 古村 一朗  (株)東芝, 電力・産業システム技術開発センター・金属・セラミックス材料技術グルー, 主幹
坂 真澄  東北大学, 工学部, 教授 (20158918)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
16,700千円 (直接経費: 16,700千円)
1998年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
1997年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
1996年度: 7,800千円 (直接経費: 7,800千円)
キーワードひずみ / 非破壊評価 / 透磁率 / 磁気 / 計測 / 周波数 / 磁束密度 / 数値解析 / 外部磁束密度 / 強磁性体 / 磁気ひずみ測定法 / 引張試験 / 電磁石 / 二軸引張試験 / 一軸引張試験
研究概要

1. 平板状試験片を対象とし,その表面に励磁用電磁石を設置し,励磁用電磁石の横で試験片表面に垂直なる方向の空気中における磁束密度(外部磁束密度)を計測し,さらに試験片裏面近傍で裏面に沿った方向の外部磁束密度を計測すれば,前者の後者に対する比は応力の変化に対して高感度に応答することを明らかにした。
2. 超強力鋼を対象とし,0〜200MPaの弾性限内の一軸引張負荷下における外部磁束密度変化と励磁周波数の関係を詳細に求めた結果,最適励磁周波数が200Hzであることを見い出した。
3. 無負荷時を対象とした初透磁率を磁束密度の一次関数で表したモデルを導入した。同関係に含まれる未定係数,および,引張負荷時を対象にこれを掛け合わせる形で展開したひずみの一次関数に含まれる未定係数を,本モデルによる数値解析と計測結果を照合し,決定する方法を確立した。
4. 平板状試験片を取り上げ,センサ位置および負荷応力を種々変化させて磁束密度を計測し,試験片の裏側ではひずみに対する感度が大きくかつセンサの位置決め誤差が小さく,一ケ所のみの計測でひずみ計測が可能であることを示した。
5. 平板状の被検査体に対して,励磁電磁石のリフトオフを微少に変化させたときの外部磁束密度の変化を計測した。これによりリフトオフに含まれる誤差が計測される磁束密度に及ぼす影響が比較的大きく,高精度なひずみ計測のためには,電磁石のリフトオフ設置精度の確保が重要であることを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (37件)

  • [文献書誌] 小川智恵 (久保貴博, 古村一朗): "渦電流法を用いたガスタービン動翼の劣化評価" 日本非破壊検査協会平成8年度秋季大会講演概要集. 273-276 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小川智恵 (古村一朗): "渦電流法を用いた導電性多孔質体の気孔率評価装置" 日本非破壊検査協会平成8年度秋季大会講演概要集. 363-368 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 坂 真澄 (佐藤育子, 阿部博之): "直流磁場を用いた三次元多重き裂の簡昜非破壊評価" 日本機械学会東北支部第32期総会.講演会講演論文集. No.971-1. 39-40 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 坂 真澄 (佐藤智之, 阿部博之): "外部磁束密度計測による強磁性鋼の応力-透磁率関係の周波数依存性" 日本機械学会論文集 (A編). 63・606. 358-363 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.H.Lee (M.Saka and H.Abe): "Loading Effect on ACPD of a Crack in Ferromagnetic Material" Experimental Mechanics. 37・2. 132-136 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Saka: "NDE of Multiple Cracks by Electromagnetic Techniques" Proc.Fourth Far East Conf.on NDT, KSNT. 379-386 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 坂 真澄 (佐藤育子): "直流磁場を用いた三次元多重き裂の簡昜非破壊評価" 日本機械学会論文集 (A編). 64・617. 14-21 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 武尾文雄 (坂 真澄, 阿部博之): "外部磁束密度計測による磁気ひずみ応力測定法におけるセンサ位置に関する研究" 日本機械学会第75期通常総会講演会講演論文集(II). No.98-1. 664-665 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 平澤泰治 (斎藤潔, 中城憲行, 古村一朗, 松坂矯): "磁化過程AE法による原子力プラント材料の非破壊劣化評価" 日本非破壊検査協会平成10年度春季大会講演概要集. 289-292 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Saka (I.Sato, H.Abe): "NDE of a 3-D Surface Crack Using Magnetic Field Induced by DC Current Flow" NDT & E International. 31・5. 325-328 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 武尾文雄 (坂 真澄, 阿部博之): "磁気ひずみ効果による磁極直下の空間における磁束密度変化" 日本機械学会第76期全国大会講演論文集(I). No.98-3. 381-382 (1998)

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  • [文献書誌] 濱浦 薫 (山田一成, 武尾文雄, 坂 真澄): "磁気弾性効果による空気中の磁束密度変化に及ぼす電磁石のリフトオフの影響" 日本機械学会東北学生会第29回学生員卒業研究発表講演会前刷集. 1-2 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Liu (M.Saka, H.Abe, I.Komura, et al.): "Analysis of Interaction of Multiple Cracks in DC Field and NDE" Trans.ASME, J.Applied Mechanics. 掲載予定. (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.Ogawa (T.Kubo and I.Komura): "Nondestructive Evaluation for Material Degradation of Gas Turbine Bucket by Eddy Current Technique" Proc.of JSNDI Fall Conf.273-276 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.Ogawa (I.Komura): "Porosity Measurement System of Conductor by Eddy Current Method" Proc.of JSNDI Fall Conf.363-368 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Saka (I.Sato and H.Abe): "Simplified NDE of Three Dimensional Multiple Cracks by Means of Measurement of Magnetic Field Produced by D.C.Current Flow" Prepr.of Jpn.Soc.Mech.Eng.No.971-1. 39-40 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Saka (T.Sato and H.Abe): "Effect of Frequency Used for Magnetization of Stress-Permeability Relation in Ferromagnetic Steel by Measuring Flux Density near Material" Trans.JSME (A). 63-606. 358-363 (1997)

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    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.H.Lee (M.Saka and H.Abe): "Loading Effect on ACPD of a Crack in Ferromagnetic Material" Experimental Mechanics. 37-2. 132-136 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Saka: "NDE of Multiple Cracks by Electromagnetic Techniques" Proc.Fourth Far East Conf.on NDT.KSNT. 379-386 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Saka (I.Sato): "Simplified DNE of Three Dimensional Multiple Cracks by Means of Measurement of Magnetic Field Produced by D.C.Current Flow" Trans.JSME (A). 64-617. 14-21 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Takeo (M.Saka and H.Abe): "Study on Position for Measurement of Magnetic Flux Density for Determining Stress" Proc.75th JSME Spring Annu.Meeting (II). No.98-1. 664-665 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Hirasawa (K.Saito, N.Chujow, I.Komura and T.Matsuzaka): "Nondestructive Evaluation of Degraded Materials of Nuclear Power Plant by Magnetomechanical Acoustic Emission Technique" Proc.of JSNDI Spring Conf.289-292 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Saka (I.Sato, H.Abe): "NDE of a 3-D Surface Crack Using Magnetic Field Induced by DC Current Flow" NDT & E International. 31-5. 325-328 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Takeo (M.Saka and H.Abe): "The Change in Magnetic Flux Density in the Space Just Under the Magnetic Pole by Magnetostriction Effect" Proc.76th JSME Fall Annu.Meeting (I). No.98-3. 381-382 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hamaura (I.Yamada, F.Takeo and M.Saka): "Influence of Lift-off of Electromagnet on the Change in Magnetic Flux Density by Magnetoelastic Interaction" Proc.29th JSME Student Meeting. 1-2 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Liu (M.Saka, H.Abe, I.Komura and H.Sakamoto): "Analysis of Interaction of Multiple Cracks in DC Field and NDE" Trans.ASME,J.Applied Mechanics. (in press). (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 武尾 文雄(坂 真澄,阿部 博之): "磁気ひずみ効果による磁極直下の空間における磁束密度変化" 日本機械学会 第76期全国大会 講演論文集(I). No.98-3. 381-382 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Saka(I.Sato,H.Abe): "NDE of a 3-D Surface Crack Using Magnetic Field Induced by DC Current Flow" NDT & E International. 31・5. 325-328 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 濱浦 薫(山田一成,武尾文雄,坂 真澄): "磁気弾性効果による空気中の磁束密度変化に及ぼす電磁石のリフトオフの影響" 日本機械学会東北学生会第29回学生員卒業研究発表講演会前刷集. 掲載予定. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Liu(M.Saka,H.Abe,I.Komura,et al.): "Analysis of Interaction of Multiple Cracks in DC Field and NDE" Trans.ASME, J.Applied Mechanics. 掲載予定. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Saka: "NDE of Multiple Cracks by Electromagnetic Techniques" Proc.Fourth Far East Conf.on NDT,KSNT. 379-386 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 坂 真澄(佐藤育子): "直流磁場を用いた三次元多重き裂の簡易非破壊評価" 日本機械学会論文集(A編). 64・617. 14-21 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 武尾 文雄(坂 真澄, 阿部 博之): "外部磁束密度計測による磁気ひずみ応力測定法におけるセンサ位置に関する研究" 日本機械学会第75期通常総会講演会講演論文集. (掲載予定). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 坂真澄(佐藤智之,阿部博之): "外部磁束密度計測による強磁性鋼の応力-透磁率関係の周波数依存性" 日本機械学会論文集(A編). 63・606(掲載予定). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 坂真澄(佐藤育子,阿部博之): "直流磁場を用いた三次元多重き裂の簡易非破壊評価" 日本機械学会東北支部第32期総会・講演会講演論文集. (掲載予定). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] J. H. Lee (M. Saka and H. Abe): "Loading Effect on ACPD for a Crack in Ferromagnetic Material" Experimental Mechanics. (掲載予定). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] J. H. Lee (M. Saka and H. Abe): "The Effect of Magnetic Field on the Experimental Determination of K_I by Means of ACPD Technique" 1996 SEM Post-Conference Proceedings. (掲載予定). (199)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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