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低周波超音波顕微鏡の開発

研究課題

研究課題/領域番号 08555024
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
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

川嶋 紘一郎  名古屋工業大学, 工学部, 教授 (50023239)

研究分担者 岡出 元宏  アイシン精機(株), 技術研究所, 課長
石川 潔  日立建機(株), FA事業部, 主任研究員
藤井 郁也  名古屋工業大学, 工学部, 助手 (90283481)
伊藤 智啓  名古屋工業大学, 工学部, 講師 (20203151)
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
12,600千円 (直接経費: 12,600千円)
1998年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
1997年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
1996年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
キーワード超音波顕微鏡 / 超音波 / 非破壊材料評価 / 波動伝播 / 欠陥検出 / 表面波速度 / 数値シミュレーション / 傾斜機能材料 / 音弾性 / 音弾性応力測定
研究概要

本研究では,50MHz以下の広帯域パルス波を用いて水浸集束型超音波センサーを励起し,固体内部欠陥あるいは微視構造からの散乱波,または各種表面波波形を時間領域にてデジタル収録し,それらにデジタル信号処理を施し,固体内部の微細欠陥・構造の可視化,ならびに表面波速度・減衰を用いた表面層の特性評価及び応力測定を目的として研究を行い,以下の成果を得た.
1. 微小内部欠陥からの反射波強度をその深さでの無限平面からの反射強度で除た反射率を用いれば,焦点ビーム径よりかなり微小な欠陥寸法を評価できる.
2. Cスキャン超音波顕微鏡画像により,繰返し衝撃によって材料内に発生した数十ミクロン以上のボイドあるいは微視き裂の分布を観察し,履歴に依存した損傷の成長あるいは減少を非破壊で追跡できる.
3. 漏洩レイリー波,クリーピング波,SV波波形を時間領域にて収録し,それらの伝播速度及び減衰を高精度で測定するシステムを構築した.
4. 漏洩レイリー波,クリーピング波,表面SV波速度及び漏洩レイリー波の減衰を用いて,溶融石英・アルミニウム合金の表面層の密度を10%以内の誤差で非破壊的に推定した.
5. 有限要素法を用いて,線集束超音波センサーで励起された各種裏面波の伝播シミュレーションを行い漏洩レーリー波速度及びクリーピング波速度が2%以内で測定値と一致することを確かめた.
6. 線集束型表面波センサーを用いて,Ni/Al_2O_3傾斜機能セラミックスの表面波速度及び板厚方向に伝搬する縦波速度を測定し,位置(1mm毎)による弾性係数の変化を測定した.

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

    (33件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (33件)

  • [文献書誌] 藤井・川嶋・佐藤: "PVDF線集束型超音波センサーを用いた漏洩レーリー波, 漏洩ク…" 日本機械学会論文集A. 63. 2444-2448 (1997)

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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] 川嶋・西村・稲守・伊藤: "繰り返し高速衝撃下でのアルミニウムのスポール損傷の非破壊的観察" 材料. 47. 14-19 (1998)

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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] K.Kawashima, I.Fujii et al.: "Determination of mass density and elastic constants in surface layer with…" Nondestructive Characterization of Materials. VIII. 707-712 (1998)

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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] K.Kawashima, N.Nishimura et al.: "Ultrasonic imaging of spall damage under repeated impacts with C-scan…" Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation. 17. 1517-1522 (1998)

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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] 伊藤・川嶋・森・表: "線集束超音波探触子により励起された漏洩表面波伝播の有限要素法解析" 日本機械学会論文集A. 65. 589-596 (1999)

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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] N.Nishimura et al.: "Sizing of a small voids less than focused beam diameter with C-scan…" Proc.1998 IEEE Ultrasonic Symposium. (in press).

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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] K.Kawashima, I.Fujii, T.Satoh and M.Okade: "Measurement of acoustoelastic coefficients with leaky surface wave" Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation. Vol.16. 1135 (1997)

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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] M.Okade, K.Kawashima, T.Satoh, I.Fujii, Y.Ikeda: "Nondestructive evaluation of surface properties of sintered Si_3N_4 ceramics with surface wave dispersion" Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation. Vol.16. 1509 (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] K.Kawashima, S.Ohta, T.Mizutani, N.Nishimura I,Ishikawa: "Enhancement of B- and C-scan images of C-SAM with an acoustic matching layer" Review of Progress in Quantiative Nondestructive Evaluation. Vol.16. 805 (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] I.Fujii, K.Kawashima, T.Sato: "Velocity measurement of leaky creeping, surface SV and Rayleigh waves with line-focused PVDF transducers (in Japanese)" Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers. A63. 2444 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kawashima, N.Nishimura, T.Inamori, T.Ito: "Nondestructive monitoring of spall damage within aluminum targets under repeated high velocity impacts (in Japanese)" Journal of the Society of Material science, Japan. 47. 14 (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.Kawashima, I.Fujii and N.Takenouti: "Determination of mass density and elastic constants in surface layer with leaky surface waves" Nondestructive Characterization of Materials. VIII. 707 (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.Kawashima, N.Nishimura, T.Takano, O.Nakayama: "Ultrasonic imaging of spall damage under repeated Impact with C-scan acoustic microscope" Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation. Vol.17. 1517 (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.Kawashima, T.Ito, N.Takenouchi, R.Omote: "Attenuation of leaky Rayleigh wave ; Experiment and numerical simulation" Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation. Vol.18. 175 (1999)

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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] N.Nishimura, K.Kawashima, Y.Ikeda: "Sizing of a small voids less than focused beam diameter with C-scan acoustic microscope" Proc.1998 IEEE Ultrasonic Symposium. (in press).

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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] K.Kawashima, I.Fujii, N.Takenouchi: "Time-domain measurement of velocities and attenuation with low frquency acoustic microscope" Proc.1998 IEEE Ultrasonic Symposium. (in press).

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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] 伊藤,川嶋,森,表: "有限要素法による漏洩表面波伝搬のシミュレーション" 日本機械学会論文集A. 589-596 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kawashima,N.Nishimura,O.Nakayama: "Accumulation of spall damage under repeated impacts" Proc.Int.Symp.on Strength Theories. 133-138 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kawashima,H.Tanaka,I.Fujii,Y.Ikeda: "Ultrasonic evaluation of elastic modulus of thin TiN layer on WC" Proc.4th Special Symp.on Advanced Materials. 271-274 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kawashima,T.Ito,N.Takenouchi,R.Omote: "Attenuation of Leaky Rayleigh Wave;Experiment and Numerical Simulation" Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation,. 18. 175-181 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] N.Nishimura,K.Kawashima and Y.Ikeda: "Sizing of small voids less than focused beam diameter with C-scan-acoustic microscope" Proc.IEEE 1998 Ultrasonic Symposium. (in press.). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kawashima,Fujii,N.Takenouchi and Y.Ikeda: "Time-domain measurement of Velocities and attenuation with low frequency acoustic microscope,Proc." IEEE 1998 Ultrasonic Symposium. (in press). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 岡出・川嶋・佐藤・藤井・池田: "Nondestructive Evaiuation of Surface Properties of Sintered Ceramics with Surface Wave Dispersion" Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation. 16. 1509-1515 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 川嶋・水谷・大田・石川: "超音波水浸法による材料熱劣化評価" 日本機械学会通常総会講演会. 97-1. 109-110 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 川嶋・西村・稲守・伊藤: "繰り返し高速衝撃下でのアルミニウムのスポール損傷の比破壊的観察" 材料. 47. 14-19 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 川嶋・西村・河野・中山: "Ultrasonic Imaging of Spall Damage under Repestcd Plate Inpact Tests with C-scan Acoustic Microscope" Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evajuation. 17. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 川嶋・田中・藤井・池田: "漏洩レーリー波分散を用いたコーティング層の材料特性評価" 新素材の非破壊評価研究委員会. 34. 1-6 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 川嶋・伊藤・森・表: "Finite Element Simulation of Leaky Surface Wave Propagation Excited by a Line-Focused Transducer" Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation. 17. 995-1002 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 川嶋・西村: "超音波B,Cスキャン像によるスポール損傷の非破壊評価" 材料力学部門講演会講演論文集. A. 551-552 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 川嶋・佐藤・藤井・岡出: "漏洩表面波を用いた応力測定" 材料力学部門講演会講演論文集. A. 567-568 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 川嶋・西村: "低周波超音波顕微鏡による微小欠陥の定量評価" 超音波による非破壊評価シンポジウム. 4. 225-232 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 川嶋・伊藤・森・表: "有限要素法による超音波伝播の数値シミュレーション" 日本非破壊検査協会春期大会講演概要集. (印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 岡出・川嶋・佐藤・藤井・池田: "Nondestructive Evaluation of Surface Properties of Sintered Silicon Nitride with Surface Wave Dispersion" Review of Progress in QNDE. 16(in press). (1997)

    • 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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