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数値解析を用いたパルス励磁渦電流探傷評価手法の高度化

研究課題

研究課題/領域番号 14550282
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電気機器工学
研究機関福山大学

研究代表者

坪井 始  福山大学, 工学部, 教授 (70116482)

研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2004年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2003年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2002年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード渦電流探傷 / パルス励磁 / 非破壊検査 / 電磁界解析 / 数値解析手法
研究概要

本課題では、パルス励磁渦電流探傷の評価手法高度化のための三次元過渡電磁界解析手法を確立し、いくつかの計算モデルを用いてパルス励磁渦電流探傷の電磁現象を把握した。これによって、パルス励磁渦電流探傷の欠陥信号評価の指針を得た。さらに、欠陥再構成のためのデータベースを用いた手法を開発した。
まず、三次元過渡電磁界解析手法を確立し、その解析結果の視覚化プログラムを開発した。計算モデル及び実験データが公表されているベンチマーク問題としてTEAM WorkshopのProblem 27を用いて、開発した三次元過渡応答解析プログラムの評価を行った。これにより開発したプログラムの妥当性を確認するとともに、計算精度及び適用性の評価を行い、所期の結果を得た。
つぎに、パルス励磁渦電流探傷用のセンサーのスキャン方法や信号処理法の開発・改良のため、電磁現象を把握した。その結果、パルス励磁渦電流探傷ではセンサー出力の空間分布とその時間的変化に着目した信号解析が必要となることが明らかとなった。
また、管状磁性導体の渦電流探傷法としてしばしば用いられるリモートフィールド渦電流探傷をパルス励磁した場合の解析を行い、磁性導体の場合の電磁現象についても確認した。その結果、欠陥の大きさと出力信号の大きさおよび遅延時間の関係を求めることができ、有効な励磁波形の決定法の指針を得た。
さらに、欠陥を大きさや位置などのいくつかのパラメータで表してパラメータ空間に定義し、いくつかの測定点での検出信号をそのパラメータ空間の節点における検出信号ベクトルとする多次元メッシュを用いたデータベースを構築した。この多次元メッシュのデータベースを用いた補間によって傷の形状および位置を推定する欠陥再構成法の開発した。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2005 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (36件) 文献書誌 (12件)

  • [雑誌論文] PCクラスタを用いた電磁界解析2005

    • 著者名/発表者名
      瀬島紀夫, 田中始男, 坪井 始
    • 雑誌名

      電気学会静止器・回転機合同研究会資料 SA-05-11 RM-05-11

      ページ: 57-41

    • NAID

      10014421981

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 最適メッシュデータベースを用いた渦電流探傷の欠陥再構成2005

    • 著者名/発表者名
      坪井 始, Szabolcs Gyimothy, Josef Pavo, Imre Sebestyen
    • 雑誌名

      平成17年電気学会全国大会 No.5-225

      ページ: 325-326

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electromagnetic Field Analysis bu Using PC Cluster2005

    • 著者名/発表者名
      Norio Seshima, Motoo Tanaka, Hajime Tsuboi
    • 雑誌名

      Joint Technical Meeting on Static Apparatus and Rotating Machinery (IEE Japan) SA-05-11

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Defect Reconstruction in Eddy Current Testing Using Optimized Mesh Database2005

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tsuboi, Szabolcs Gyimothy, Josef Pavo, Imre Sebestyen
    • 雑誌名

      2005 National Convention Record IEE Japan No.5-225

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] パルス励磁リモートフィールド渦電流探傷の電磁界解析2004

    • 著者名/発表者名
      瀬島紀夫, 坪井 始
    • 雑誌名

      電気学会静止器・回転機合同研究会資料 SA-04-12 RM-04-12

      ページ: 65-70

    • NAID

      10025667896

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] パルス励磁渦電流探傷の過渡電磁現象2004

    • 著者名/発表者名
      坪井 始, 瀬島紀夫
    • 雑誌名

      平成16年電気学会全国大会 No.5-166

      ページ: 242-242

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transient Eddy Current Analysis of Pulsed Eddy Current Testing by Finite Element Method2004

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tsuboi, Norio Seshima, Imre Sebestyen, 他3名
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics 40

      ページ: 1130-1133

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transient Electromagnetic Phenomena in Pulsed Eddy Current Testing2004

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tsuboi, Norio Seshima
    • 雑誌名

      Digests of the Eleventh Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation

      ページ: 314-314

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] パルス励磁リモートフィールド渦電流探傷の電磁界解析(第2報)2004

    • 著者名/発表者名
      瀬島紀夫, 坪井 始
    • 雑誌名

      電気学会静止器・回転機合同研究会資料 SA-04-36 RM-04-77

      ページ: 49-54

    • NAID

      10025668372

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Finite Element Method for Eddy Current Analysis Taking Account of Arbitrary Liner Source Currents2004

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tsuboi, Norio Seshima
    • 雑誌名

      Proceedings of the 11th International IGTE Symposium on Numerical Field Calculation in Electrical Engineering

      ページ: 47-50

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electromagnetic Field Analysis of Remote Field Pulsed Eddy Current Testing2004

    • 著者名/発表者名
      Norio Seshima, Hajime Tsuboi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 11th International IGTE Symposium on Numerical Field Calculation in Electrical Engineering

      ページ: 340-345

    • NAID

      10025667896

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electromagnetic Field Analysis of Remote Field Pulsed Eddy Current Testing2004

    • 著者名/発表者名
      Norio Seshima, Hajime Tsuboi
    • 雑誌名

      Joint Technical Meeting on Static Apparatus and Rotating Machinery (IEE Japan) SA-04-12

    • NAID

      10025667896

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transient Eddy Current Analysis of Pulsed Eddy Current Testing by Finite Element Method2004

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tsuboi, Norio Seshima, Imre Sebestyen, Jozsef Pavo, Szabolcs Gyimothy, Antal Gasparics
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics Vol.40, No.2

      ページ: 1130-1333

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transient Electromagnetic Phenomena in Pulsed Eddy Current Testing2004

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tsuboi, Norio Seshima
    • 雑誌名

      2004 National Convention Record IEE Japan No.5-166

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electromagnetic Field Analysis of Remote Field Pulsed Eddy Current Testing (part 2)2004

    • 著者名/発表者名
      Norio Seshima, Hajime Tsuboi
    • 雑誌名

      Joint Technical Meeting on Static Apparatus and Rotating Machinery (IEE Japan) SA-04-36

    • NAID

      10025668372

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transient Electromagnetic Phenomena in Pulsed Eddy Current Testing2004

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tsuboi, Norio Seshima
    • 雑誌名

      Digests of the Eleventh Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Computation

      ページ: 314-314

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A-φによる有限要素渦電流解析2003

    • 著者名/発表者名
      瀬島紀夫, 坪井 始
    • 雑誌名

      電気学会静止器・回転機合同研究会資料 SA-03-3 RM-03-3

      ページ: 13-18

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] パルス励磁渦電流探傷の電磁現象2003

    • 著者名/発表者名
      坪井 始, 瀬島紀夫
    • 雑誌名

      電気学会静止器・回転機合同研究会資料 SA-03-56 RM-03-58

      ページ: 29-34

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Finite Element Analysis of Eddy Current Problem by using the A-φ Method2003

    • 著者名/発表者名
      Norio Seshima, Hajime Tsuboi
    • 雑誌名

      Joint Technical Meeting on Static Apparatus and Rotating Machinery (IEE Japan) SA-03-3

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Finite Element Analysis of Pulsed Eddy Current Testing Problem2003

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tsuboi, Norio Seshima
    • 雑誌名

      2003 National Convention Record IEE Japan No.5-096

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electromagnetic Phenomena of Pulsed Eddy Current Testing2003

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tsuboi, Norio Seshima
    • 雑誌名

      Joint Technical Meeting on Static Apparatus and Rotating Machinery (IEE Japan) SA-03-56

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dual Mesh Finite Element Method for Eddy Current Problems with Moving Body2002

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tsuboi, Motoo Tanaka, Norio Seshima
    • 雑誌名

      Digests of the Tenth Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation

      ページ: 314-314

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Finite Element Model for Crack with Narrow Gap in ECT Problem2002

    • 著者名/発表者名
      Motoo Tanaka, Hajime Tsuboi, Kenichi Ooshima, 他1名
    • 雑誌名

      Electromagnetic Nondestructive Evaluation (VI) (F.Kojima et al.(Editors)) (IOS Press)

      ページ: 68-73

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 有限要素法における移動境界の考慮2002

    • 著者名/発表者名
      坪井 始, 田中始男, 新田尚史
    • 雑誌名

      電気学会静止器・回転機合同研究会資料 SA-02-8 RM-02-8

      ページ: 15-21

    • NAID

      10024743099

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 残留磁化による傷検出の磁界解析2002

    • 著者名/発表者名
      坪井 始
    • 雑誌名

      日本AEM学会第11回MAGDAコンファレンス講演論文集

      ページ: 238-241

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 電磁界解析結果の視覚化プログラムの開発2002

    • 著者名/発表者名
      坪井 始, 田中始男, 瀬島紀夫
    • 雑誌名

      電気学会静止器・回転機合同研究会資料 SA-02-26 RM-02-26

      ページ: 25-30

    • NAID

      10024743553

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] パルス励磁渦電流探傷の三次元有限要素解析2002

    • 著者名/発表者名
      坪井 始, 瀬島紀夫, 新田尚史
    • 雑誌名

      電気学会静止器・回転機合同研究会資料 SA-02-53 RM-02-89

      ページ: 77-82

    • NAID

      10024743777

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical Techniques in Finite Element Analysis of Eddy Current Testing Problem2002

    • 著者名/発表者名
      Motoo Tanaka, Hajime Tsuboi
    • 雑誌名

      International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics 15

      ページ: 9-14

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] パルス励磁渦電流探傷問題の有限要素解析2002

    • 著者名/発表者名
      坪井 始, 瀬島紀夫
    • 雑誌名

      平成15年度電気学会全国大会講演論文集 No.5-096

      ページ: 149-150

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dual Mesh Finite Element Method for Eddy Current Problems with Moving Bodies2002

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tsuboi, Motoo Tanaka, Norio Seshima
    • 雑誌名

      Digests of the Tenth Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation

      ページ: 314-314

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Finite Element Model for Crack with Narrow Gap in ECT Problem2002

    • 著者名/発表者名
      Motoo Tanaka, Hajime Tsuboi, Kenichi Ooshima, Mitsuo Hashimoto
    • 雑誌名

      Electromagnetic Nondestructive Evaluation (VI) (F.Kojima et al.(Editors))(IOS Press)

      ページ: 68-73

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Finite Element Analysis of Moving Boundaries2002

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tsuboi, Motoo Tanaka, Takashi Nitta
    • 雑誌名

      Joint Technical Meeting on Static Apparatus and Rotating Machinery (IEE Japan) SA-02-8

    • NAID

      10024743099

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Magnetic Field Analysis of Leakage Flux Testing Using Remanent Magnetism2002

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tsuboi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 11th MAGDA Conference, Japan Society of Applied Electromagnetics and Mechanics No.PS3-6

      ページ: 238-241

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of a Visualization Program for Electromagnetic Field Analysis2002

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tsuboi, Motoo Tanaka, Norio Seshima
    • 雑誌名

      Joint Technical Meeting on Static Apparatus and Rotating Machiner (IEE Japan) SA-02-26

    • NAID

      10024743553

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Three-Dimensional Finite Element Analysis of Pulsed Eddy Current Testing2002

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tsuboi, Norio Seshima, Takashi Nitta
    • 雑誌名

      Joint Technical Meeting on Static Apparatus and Rotating Machinery (IEE Japan) SA-02-53

    • NAID

      10024743777

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical Techniques in Finite Element Analysis of Eddy Current Testing Problem2002

    • 著者名/発表者名
      Motoo Tanaka, Hajime Tsuboi
    • 雑誌名

      International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics Vol.15, No.1-4

      ページ: 9-14

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宮近幸逸, 小田 哲, 坪井 始, 藤尾博重: "二重周波誘導加熱による歯車の高周波焼入れ"材料. 52・7. 801-806 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 坪井 始, 瀬島紀夫: "パルス励磁渦電流探傷の電磁現象"電気学会静止器・回転機合同研究会資料. SA-03-56 RM-03-58. 29-34 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 瀬島紀夫, 坪井 始: "パルス励磁リモートフィールド渦電流探傷の電磁界解析"電気学会静止器・回転機合同研究会資料. SA-04-12 RM-04-12. 65-70 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 坪井 始, 瀬島紀夫: "パルス励磁渦電流探傷の過渡電磁現象"平成16年電気学会全国大会. No.5-166(発表予定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hajime Tsuboi, Motoo Tanaka, Norio Seshima: "Dual Mesh Finite Element Method for Eddy Current Problems with Moving Bodies"日本AEM学会MAGDAコンファレンス講演論文集. (発表決定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hajime Tsuboi, Norio Seshima, Imre Sebestyen, Jozsef Pavo 他2名: "Transient Eddy Current Analysis of Pulsed Eddy Current Testing by Finite Element Method"IEEE Transactions on Magnetics. 40・2(掲載予定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 坪井 始: "残留磁化による傷検出の磁界解析"日本AEM学会第11回MAGDAコンファレンス講演論文集. 238-241 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 坪井 始, 田中始男, 瀬島紀夫: "電磁界解析結果の視覚化プログラムの開発"電気学会静止器・回転機合同研究会資料. SA-02-26,RM-02-62. 25-30 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 坪井 始, 瀬島紀夫, 新田尚史: "パルス励磁渦電流探傷の三次元有限要素解析"電気学会静止器・回転機合同研究会資料. SA-02-53,RM-02-89. 77-82 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Motoo Tanaka, Hajime Tsuboi: "Numerical Techniques in Finite Element Analysis of Eddy Current Testing Problem"International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics. 15・1-4. 9-14 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 坪井 始, 瀬島紀夫: "パルス励磁渦電流探傷問題の有限要素解析"平成15年度電気学会全国大会講演論文集. No.5-096. 149-150 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hajime Tsuboi, Motoo Tanaka, Norio Seshima: "Dual Mesh Finite Element Method for Eddy Current Problems with Moving Bodies"IEEE Transactions on Magnetics. 39・3(掲載決定). 4 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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