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非均質・非等方材料中の欠陥同定のための受動型および能動型電気ポテンシャルCT法

研究課題

研究課題/領域番号 10555030
研究種目

基盤研究(B)

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
研究機関大阪大学

研究代表者

久保 司郎  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20107139)

研究分担者 井岡 誠司  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50283726)
阪上 隆英  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50192589)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
11,500千円 (直接経費: 11,500千円)
2000年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1999年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
1998年度: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
キーワード逆問題 / 電気ポテンシャルCT法 / 非破壊検査 / 異種接合材料 / 界面剥離 / スマートマテリアル / き裂同定 / 破壊力学 / 電気ポテンシャル法 / き裂 / CT法 / 境界要素法 / 電場解析
研究概要

本研究では,研究代表者らが開発した均質・等方材料に対する直流電気ポテンシャルCT法を拡張して,材料の非均質性あるいは非等方性を考慮した,非均質・非等方電気ポテンシャルCT欠陥同定法を構築した.さらに,従来の電気的負荷を加えたときの電気ポテンシャルの分布を使用する従来の能動型の手法に対して,ピエゾ材料の使用により電気的負荷を加えることなく電気ポテンシャル分布を生じさせ,スマートマテリアルにも通じる受動型の電気ポテンシャルCT法を提案した.
まず異種接合材における界面欠陥を同定する能動型電気ポテンシャルCT法を構築し,これを用いて3次元異種接合体の界面に存在するき裂を同定した.するため,2次元走査解析と3次元解析からなる階層的解析手法を適用した.数値シミュレーションと実験を行い,表面き裂および内部き裂の同定が可能であることを明らかにした.
直交異方性材料における欠陥を同定する能動型電気ポテンシャルCT法を構築し,炭素繊維積層複合材料について,複合材料の表面上の電気ポテンシャル分布より,積層界面で生じる剥離を推定する数値シミュレーションを行い,はく離の同定が可能であることを明らかにした.
ピエゾ材料を用いた受動型電気ポテンシャルCT法を構築した.力学的負荷をうける試験片の表面にピエゾ材料を貼付し,ピエゾ材料の表面上に現れる,受動的な電気ポテンシャル応答とき裂の位置および形状との関連を明らかにした.ピエゾ材料上の電気ポテンシャル分布より,き裂の位置と大きさを推定する数値シミュレーション,ならびにナノボルトメータおよび表面電位計を用いた実験を行い,き裂の同定が可能であることを示した.

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (41件)

  • [文献書誌] Shiro KUBO: "An Experimental Study on the Applicability of the Electric Potential CT Method Identification of an Interface Crack in Bonded Dissimilar Materialas"Inverse Problems in Engineering Mechanics. 91-100 (1998)

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  • [文献書誌] 久保司郎: "逆問題としての非破壊評価"日本材料学会関西支部講習会「最近の非破壊検査の評価法に関する講習会(実習付)」資料. 93-122 (1998)

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  • [文献書誌] Shiro KUBO: "A Numerical and Experimental Study on Identification of Interface Surface Cracks in Bonded Dissimilar Materials by the Electric Potential CT Method"Experimental Mechanics,Advances in Design,Testing & Analysis,. Vol.2. 933-938 (1998)

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  • [文献書誌] LI Shanqing: "Theoretical and Numerical Investigation on Crack Identification Using Piezoelectric Material-Embedded Structure"第42回日本学術会議材料研究連合講演会講演前刷集. 27-28 (1998)

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  • [文献書誌] 久保司郎: "逆問題の不適切性に関する考察"第22回NCP研究会・機械の強度と形態研究懇話会NCPシンポジウム論文集. 73-74 (1998)

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  • [文献書誌] Irina N.TRENDAFILOVA: "Hierarchical Crack Identification from Electric Potential Measurements Using Pattern Recognition Approach and Optimization Technique"Inverse Problems in Engineering. Vol.7,No.1. 43-63 (1999)

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  • [文献書誌] 久保司郎: "逆問題の構造と数値解の安定性の関連"日本機械学会ウィングを広げよう材料力学シンポジウム講演論文集. No.99-4. 57-60 (1999)

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  • [文献書誌] 田中則彰: "電気ポテンシャルCT法を用いた異方性積層板中の内部はく離同定"日本計算工学会 第4回講演会論文集. Vol.4,No.2. 951-954 (1999)

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  • [文献書誌] 田中則彰: "積層材の界面はく離の同定に対する異方性3次元電気ポテンシャルCT法の適用"日本機械学会第12回計算力学講演会講演論文集. No.99-5. 453-454 (1999)

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  • [文献書誌] LI Shanqing: "Theoretical and Numerical Investigations on Crack Identification Using Piezoelectreic Material-Embedded Structures"Material Sci.Research Int. Vol.6,No.1. 41-48 (2000)

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  • [文献書誌] 奥野康輔: "ピエゾ材料を用いた受動型電気ポテンシャルCT法"日本機械学会関西支部第75期定時総会講演会講演論文集. 発表予定. (11-23)-(11-24) (2000)

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  • [文献書誌] Shiro KUBO: "Identification of Delamination in Bonded Dissmilar Materials with Orthotropic Electric Conductivity by the Electric Potential CT Method"Inverse Problems in Engineering Mechanics II. 257-266 (2000)

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  • [文献書誌] 塩澤大輝: "ピエゾ材料を用いた受動型電気ポテンシャルCT法」"日本機械学会平成12年度材料力学部門講演会講演論文集. No.00-19. 315-316 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 口西学: "電気ポテンシャルCT法を用いた異方性積層複合材料の界面はく離の同定"日本機械学会第13回計算力学講演会講演論文集. No.00-17. 407-408 (2000)

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  • [文献書誌] Shiro KUBO, Takahide SAKAGAMI, Hiroyuki KITAOKA, and Kiyotsugu OHJI: "An Experimental Study on the Applicability of the Electric Potential CT Method to Identification of an Interface Crack in Bonded Dissimilar Materialas"Inverse Problems in Engineering Mechanics. 91-100 (1998)

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  • [文献書誌] Shiro KUBO: "Nondestructive Evaluation as Inverse Problems"Lecture Notes on Nondestructive Evaluation, Soc. Materials Sci., Japan. 93-122 (1998)

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  • [文献書誌] Shiro KUBO, Takahide SAKAGAMI, Jirasak SARASINPITAK, Hiroyuki KITAOKA, and Kiyotsugu OHJI: "A Numerical and Experimental Study on Identification of Interface Surface Cracks in Bonded Dissimilar Materials by the Electric Potential CT Method"Advances in Design, Testing & Analysis, Vol. 2, Balkema. 933-938 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] LI Shanqing, Shiro KUBO, Takahide SAKAGAMI, and LIU Zhengzing: "Theoretical and Numerical Investigation on Crack Identification Using Piezoelectric Material-Embedded Structure"Preprint of the 42^<nd> Japan National Congress on Materials Research. 27-28 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiro KUBO: "On Ill-Posedness of Inverse Problems"Proc. of the 22^<nd> NCP Symp.. 73-74 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Irina N.TRENDAFILOVA, Shiro KUBO, and Takahide SAKAGAMI: "Hierarchical Crack Identification from Electric Potential Measurements Using Pattern Recognition Approach and Optimization Technique"Inverse Problems in Engineering. Vol.7, No.1. 43-63 (1999)

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  • [文献書誌] Shiro KUBO: "Relationship Between Structure of Inverse Problems and Stability of Their Solutions"Preprint of Japan Soc.Mech.Engrs.. No.99-4. 57-60 (1999)

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  • [文献書誌] Noriaki TANAKA, Shiro KUBO, and Takahide SAKAGAMI: "Identification of Delamination in Bonded Dissimilar Materials with Orthotropic Electric Conductance by the Electric Potential CT Method"Proc. of Conf. on Computational Eng. and Sci.. Vol.4, No.2. 951-954 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Noriaki TANAKA, Shiro KUBO, and Takahide SAKAGAMI: "Application of Anisotropic Three-Dimensional Electric Potential CT Method to Identification of Delamination in Bonded Dissimilar Materials"Preprint of Japan Soc.Mech.Engrs.. No.99-5. 453-454 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] LI.Shanqing, Shiro KUBO, Takahide SAKAGAMI, and LIU Zhengxing: "Theoretical and Numerical Investigations on Crack Identification Using Piezoelectreic Material-Embedded Structures"Material Sci. Research Int.. Vol.6, No.1. 41-48 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kosuke OKUNO, Shiro KUBO, Takahide SAKAGAMI, and Daiki SHIOZAWA: "Passive Electric Potential CT Method Using Piezoelectreic Material"Preprint of Japan Soc.Mech.Engrs.. No.004-1. 11-23-11-24 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiro KUBO, Takahide SAKAGAMI, and Noriaki TANAKA: "Identification of Delamination in Bonded Dissimilar Materials with Orthotropic Electric Conductivity by the Electric Potential CT Method"Inverse Problems in Engineering Mechanics II, Elsevier. 257-266 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Daiki SHIOZAWA, Shiro KUBO, Takahide SAKAGAMI, and Kosuke OKUNO: "Passive Electric Potential CT Method Using Piezoelectreic Material"Preprint of Japan Soc.Mech.Engrs.. No.00-19. 315-316 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Manabu KUCHINISHI, Shiro KUBO, Takahide SAKAGAMI, and Seiji IOKA: "Identification of Delamination in Layered Composite Materials by the Electric Potential CT Method"Preprint of Japan Soc.Mech.Engrs.. No.00-17. 407-408 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiro KUBO: "Identification of Delamination in Bonded Dissimilar Materials with Orthotropic Electric Conductivity by the Electric Potential CT Method"Inverse Problems in Engineering Mechanics II. 257-266 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 塩澤大輝: "ピエゾ材料を用いた受動型電気ポテンシャルCT法」"日本機械学会平成12年度材料力学部門講演会講演論文集. No.00-19. 315-316 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 口西学: "電気ポテンシャルCT法を用いた異方性積層複合材料の界面はく離の同定"日本機械学会第13回計算力学講演会講演論文集. No.00-17. 407-408 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] LI Shanqing: "Theoretical and Numerical Investigations on Crack Identification Using Piezoelectreic Material-Embedded Structures"Material Sci. Research Int. Vol.6, No. 1(掲載予定). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 田中 則彰: "積層材の界面はく離の同定に対する異方性3次元電気ポテンシャルCT法の適用"日本機械学会第12回計算力学講演会講演論文集. No.99-5. 453-454 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 奥野 康輔: "ピエゾ材料を用いた受動型電気ポテンシャルCT法"日本機械学会関西支部第75期定時総会講演会講演論文集. (発表予定). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 田中 則彰: "電気ポテンシャルCT法を用いた異方性積層板中の内部はく離同定"日本計算工学会 第4回講演会論文集. Vol. 4, No.2,. 951-954 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shiro KUBO: "A Numerical and Experimental Study on Identification of Interface Surface Cracks in Bonded Dissimilar Materials by the Electric Potential CT Method" Experimental Mechanics,Advances in Design,Testing & Analysis. Vol.2. 933-938 (1998)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Shiro KUBO: "Applicability of the Electric Potential CT Method to Identification of an Interface Internal Cracks in Bonded Dissimilar Materials" Inverse Problems in Engineering Mechanics. 91-100 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Shanqing LI: "Theoretical and Numerical Investigation on Crack Identification Using Piezoelectric Material-Embedded Structure" 第42回日本学術会議材料研究連合講演会講演前刷集. 27-28 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 久保 司郎: "逆問題の不適切性に関する考察" 第22回NCPシンポジウム論文集. 73-74 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 久保 司郎: "逆問題の構造と数値解の安定性の関連" 日本機械学会ウィングを広げよう材料力学シンポジウム講演論文集. No.99-4(掲載予定). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Irina N.TRENDAFILOVA: "Hierarchical Crack Identification from Electric-Potential Measurements Using Pattern Recognition Approach and Optimization Technique" Inverse Problems in Engineering. (掲載予定). (1999)

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      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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