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レーザーAEシステムの高度化による非接触非破壊評価手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 11555180
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 材料加工・処理
研究機関東京大学

研究代表者

榎 学  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (70201960)

研究分担者 岸 輝雄  東京大学, 物質・材料研究機構, 理事長(研究職)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
13,100千円 (直接経費: 13,100千円)
2001年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2000年度: 5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
1999年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
キーワードレーザー干渉計 / アコースティック・エミッション / コーティング / 微視破壊 / 波形解析 / 非破壊評価 / AE / レーザー / 干渉計 / 破壊
研究概要

本研究では,非接触で媒体表面速度の絶対値が測定可能なレーザー干渉計をAEセンサーとして用いる手法の開発を進めた.これまでにこの手法により非接触でAEを検出できることを明らかにし,高温下でのコーティング材の破壊挙動の評価に適用し研究を行ってきた.ただこの手法には,圧電素子をAEセンサーに用いる接触式のシステムに比べて測定感度が劣るという欠点がある.本研究の目的はシステムを改良し測定感度を向上させることによって,AE検出能力を大幅に向上させることである.
具体的に行った改良点は以下の2つである.(1)もともとレーザードップラー振動計として設計されているこれまで用いてきた復調器を,その測定帯域をAEの帯域に絞り込むことにより,センサーとしての特性を向上させる。また,装置内部で発生する雑音成分を低減させるため,内部回路の見直しを行い,全体としてノイズレベルの低減を図る.(2)個々の干渉計ユニットは,AE以外に電磁ノイズや騒音などによる波形を拾ってしまうが,1チャンネル計測では波形からそれらの影響を取り除くことは困難である.また,不規則雑音成分は避けられない問題である.そこで,同一地点におけるAEを複数台のセンサーで検出し,それらの波形を後から数値平均することによって,立ち上がり位置やAEピークといったAE波形の特徴を損なうことなくノイズレベルのみを低減させることを試みた.
その上でレーザーAE法をコーティング材の熱サイクル試験に適用し,多チャンネルAE計測による割れの発生位置の同定や有限要素法による弾性波伝播シミュレーションによる破壊モードの評価を行い,破壊メカニズムの解明を目指した.またコーティング材の強度には溶射プロセスで導入される初期欠陥が影響すると考えられることから,溶射後の冷却過程でのAE発生挙動をモニタリングし,溶射条件が欠陥の発生に及ぼす効果について検討した.

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] H.Qiu, H.Mori, M.Enoki, T.Kishi: "Effect of Welding Thermal Cycle and Cold Working on the Ductility of SN490 Steel Under Low and High-Speed Loading"Materials and Science Engineering. A316. 217-223 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Toyama, J.-H.Koo, R.Oishi, M.Enoki, T.Kishi: "Two-dimensional AE Source Location with Two Sensors in Thin CFRP Plates"Journal of Materials Science Letters. 20(19). 1823-1825 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 遠藤暢之, 榎 学, 秋宗淑雄, 岸 輝雄: "Si-Ti-C-O繊維結合型セラミックスにおける遊離炭素層の酸化挙動"日本セラミックス協会学術論文誌. 109(2). 143-148 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 朴 永朝, 榎 学: "延性/脆性積層材料のき裂進展に関する数値解析的アプローチ"日本金属学会誌. 65(11). 1002-1007 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 渡邊 誠, 富田孝一, 榎 学, 岸 輝雄: "レーザー干渉計によるセラミックス被覆材における高温下でのAE計測"非破壊検査. 49(6). 376-381 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Rabiei, M.Enoki, T.Kishi: "A Study on Fracture Behavior of Particle Reinforced Metal Matrix Composites by Using Acoustic Emission Source Characterization"Materials Science and Engineering. A293. 81-87 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Qiu, H. Mori, M. Enoki and T. Kishi: "Effect of Welding Thermal Cycle and Cold Working on the Ductility of SN490 Steel Under Low and High-Speed Loading"Materials and Science Engineering. A316. 217-223 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Toyama, J.H. Koo, R. Oishi, M. Enoki and T. Kishi: "Two-dimensional AE Source Location with Two Sensors in Thin CFRP Plates"Journal of Materials Science Letters. 20(19). 1823-1825 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Tohyama, M. Enoki, Y. Akimune and T. Kishi: "Quantitative Analysis of Oxidation Behavior of Free Carbon in Si-Ti-C-O Fiber-bonded"Journal of the Ceramic Society of Japan. 109(2). 143-148 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.J. Park and M. Enoki: "Numerical Analysis Approach for the Crack Propagation in Ductile/Brittle Layered Materials"J. Japan Inst. Metals. 65(11). 1002-1007 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Watanabe, K. Tomita, M. Enoki and T. Kishi: "Measurement of Acoustic Emission of Ceramic Coatings at Elevated Temperature Using Laser Interferometer"Journal of the Japanese Society for Non-Destructive Inspection. 49(6). 376-381 (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
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Rabiei, M. Enoki and T. Kishi: "A Study on Fracture Behavior of Particle Reinforce Reinforced Metal Matrix Composites by Using Acoustic Emission Source Characterization"Materials Science and Engineering. A293. 81-87 (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
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Qiu, H.Mori, M.Enoki, T.Kishi: "Effect of Welding Thermal Cycle and Cold Working on the Ductility of SN490 Steel Under Low and High-Speed Loading"Materials and Science Engineering. A316. 217-223 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] N.Toyama, J.-H.Koo, R.Oishi, M.Enoki, T.Kishi: "Two-dimensional AE Source Location with Two Sensors in Thin CFRP Plates"Journal of Materials Science Letters. 20(19). 1823-1825 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 渡邊誠,富田孝一,榎学,岸輝雄: "レーザー干渉計によるセラミックス被覆材における高温下でのAE計測"非破壊検査. 49(6). 376-381 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Rabiei,M.Enoki and T.Kishi: "A Study on Fracture Behavior of Particle Reinforced Metal Matrix Composites by Using Acoustic Emission Source Characterization"Materials Science and Engineering. A293. 81-87 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Enoki,M.Watanabe,P.Chivavibul and T.Kishi : "Non-contact Measurementof Acoustic Emission in Materials by Laser Interferometry"Science and Technology of Advanced Materials. 1(3). 157-165 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Enoki,S.Ohtake and T.Kishi: "Classification of Microfracture ProcessType in Glass Matrix Composites by Quantitative Acoustic Emission Method"Materials Transactions. 42(1). 108-113 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 渡邊 誠、チワウィブル・ポーンテープ、森 久史、榎 学、岸 輝雄: "レーザー干渉計による非接触AE計測手法の開発"非破壊検査. 48(6). 369-373 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 渡邊 誠、榎 学、岸 輝雄: "レーザー干渉計によるセラミックスコーティング材のAE計測と破壊挙動評価"National Conference on Acoustic Emission. 12. 25-28 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] PORNTHEP.CHIVAVIBUL、榎 学、岸 輝雄: "レーザー干渉計によるCFRPのAE解析"National Conference on Acoustic Emission. 12. 49-52 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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