| 研究課題/領域番号 |
13650108
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機械材料・材料力学
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| 研究機関 | 福岡工業大学 |
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研究代表者 |
村山 理一 福岡工業大学, 工学部, 教授 (20330946)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2003年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2002年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2001年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
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| キーワード | ラム波 / 電磁超音波 / 探傷 / 薄板 / 対象モード / 非対称モード / 位相速度 / 群速度 / 非破壊検査 / 電磁超音波探触子 / 対称モード / 多波長 / 超音波探傷 / 接触媒質 / 超音波 / 電磁力 / 磁わい / 深傷 |
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| 研究概要 |
ラム波用電磁超音波センサ(EMAT)を使って複数モード、多波長のラム波を送受信することを試みた。また、複数モードのラム波が同時に検出された場合の対策として、対称モードラム波(Sモード)、非対称モードラム波(Aモード)を、弁別検出する方法について、ラム波用電磁超音波EMATの駆動力を模擬したラム波発生、伝搬挙動シミュレーションソフトによる解析と試作したラム波用電磁超音波EMATによる実験両面から検討した。
その結果、駆動周波数及び発生するラム波モードは原理的には、EMATを構成するセンサコイルの導線間間隔によって決まる位相速度=波長×駆動周波数及びラム波の音速分散曲線(位相速度-周波数×板厚)の交点から決定されるべきだが、実際にはEMAT及び計測システムの周波数選択性との組み合わせにより受信信号波形が影響されることを確認した。すなわち同一センサでも共振条件を選択する事により、発生するラム波のモード及び波長が変更できる。特にラム波用電磁超音波EMATを構成するセンサコイルの電極間間隔を狭くするほど、複数のラム波モードが発生し易くなる事、また電極間間隔の2倍できまる波長以外のラム波が強く発生することを明らかにした。更に、この複数モード・多波長ラム波が、各々異なる探傷特性(欠陥検出能、距離減衰能)を有しており、個々に組み合わせて探傷に用いる事により、従来不可能であった非破壊検査に寄与できることを明らかにできた。
また鋼板を挟んで上下対称方式のセンサシステムを構築し、上下のEMATの駆動タイミングをコントロールすることにより、対称モード・非対称モードラム波の選択的送受信が可能であることを明らかにした。
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