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CMCの超高温環境下での損傷挙動を把握する光ファイバAEセンサシステム

研究課題

研究課題/領域番号 15K06457
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 複合材料・表界面工学
研究機関東京大学

研究代表者

岡部 洋二  東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (90313006)

研究協力者 于 豊銘  東京大学, 生産技術研究所, 特任研究員
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードAE計測 / 光ファイバセンサ / 高温環境 / セラミックス基複合材料
研究成果の概要

耐熱軽量構造部材としてのセラミックス基複合材料の実用化を進める上で、高温環境下での損傷挙動を把握する必要がある。そこで本研究では、PSFBG光ファイバセンサを用いた遠隔AE計測法を構築し、1000℃の高温環境におけるAE信号の正確な計測を可能にした。そして、得られたAE波形から、その発信源となる複合材料中の損傷形態を推定できた。また、PSFBGから再生FBGを形成することで、高温での直接的な超音波受信も可能にした。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 9件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 複合材料構造のヘルスモニタリング -光ファイバ超音波センサによる複合材の損傷評価2018

    • 著者名/発表者名
      岡部洋二、于豊銘、呉奇
    • 雑誌名

      検査技術

      巻: 23 ページ: 53-59

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 高温で計測可能な光ファイバ超音波センサの構築2018

    • 著者名/発表者名
      于 豊銘, 岡部 洋二
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 84 号: 857 ページ: 17-00406-17-00406

    • DOI

      10.1299/transjsme.17-00406

    • NAID

      130006320946

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fiber-Optic Sensor-Based Remote Acoustic Emission Measurement in a 1000 °C Environment2017

    • 著者名/発表者名
      Fengming Yu and Yoji Okabe
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 17 号: 12 ページ: 2908-2908

    • DOI

      10.3390/s17122908

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fiber-optic sensor-based remote acoustic emission measurement of composites2016

    • 著者名/発表者名
      F. Yu, Y. Okabe, Q. Wu, and N. Shigeta
    • 雑誌名

      Smart Materials and Structures

      巻: 25 号: 10 ページ: 105033-105033

    • DOI

      10.1088/0964-1726/25/10/105033

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel method of identifying damage types in carbon fiber-reinforced plastic cross-ply laminates based on acoustic emission detection using a fiber-optic sensor2016

    • 著者名/発表者名
      F. Yu, Y. Okabe, Q. Wu, and N. Shigeta
    • 雑誌名

      Composites Science and Technology

      巻: 135 ページ: 116-122

    • DOI

      10.1016/j.compscitech.2016.09.017

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The identification of damage types in carbon fiber reinforced plastic cross-ply laminates using a novel fiber-optic acoustic emission sensor2016

    • 著者名/発表者名
      F. Yu, Q. Wu, Y. Okabe, S. Kobayashi, and K. Saito
    • 雑誌名

      Structural Health Monitoring

      巻: 15 号: 1 ページ: 93-103

    • DOI

      10.1177/1475921715624503

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 極限環境下における構造材の損傷進展把握のための光ファイバAE計測法2015

    • 著者名/発表者名
      于豊銘, 岡部洋二, 呉奇, 重田尚樹
    • 雑誌名

      生産研究

      巻: 67 ページ: 637-640

    • NAID

      130005110074

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] AE信号への逆解析に基づいたCFRP積層板中の損傷形態の同定2018

    • 著者名/発表者名
      唐朝, 于豊銘, 岡部洋二
    • 学会等名
      第9回日本複合材料会議
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 耐熱複合材の損傷評価を可能にする高温用光ファイバAE/超音波計測法の構築2018

    • 著者名/発表者名
      于豊銘, 岡部洋二
    • 学会等名
      第9回日本複合材料会議
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] High-temperature Ultrasonic/AE sensing System Using Fiber-optic Bragg Gratings2018

    • 著者名/発表者名
      F. Yu and Y. Okabe
    • 学会等名
      9th European Workshop on Structural Health Monitoring
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of Damage Types in Composites Based on Remote AE Measurement With a Fiber-Optic Sensor2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Okabe, F. Yu, and N. Shigeta
    • 学会等名
      JSME 2017 International Conference on Materials & Processing (ICM&P2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ultrasound in CFRP detected by advanced optical fiber sensor for composite structural health monitoring2017

    • 著者名/発表者名
      Q. Wu,Y. Okabe, and F. Yu
    • 学会等名
      21th International Conference on Composite Materials (ICCM21)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Damage-type Identification in a CFRP Cross-Ply Laminate from Acoustic Emission Signals Detected by a Fiber-optic Sensor in a New Remote Configuration2017

    • 著者名/発表者名
      F. Yu, Y. Okabe, and N. Shigeta
    • 学会等名
      21th International Conference on Composite Materials (ICCM21)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modeling of Nonlinear Ultrasound for Evaluating Fatigue Crack in Metal Plate2017

    • 著者名/発表者名
      R. Wang, Q. Wu, K. Xiong, Y. Okabe, and F. Yu
    • 学会等名
      The 9th International Symposium on NDT in Aerospace
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超高温で計測可能な光ファイバ超音波センサの構築2016

    • 著者名/発表者名
      于豊銘, 岡部洋二
    • 学会等名
      第24回機械材料・材料加工技術講演会(M&P2016)
    • 発表場所
      早稲田大学国際会議場(東京都・新宿区)
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Application of phase shifted fiber Bragg grating to advanced ultrasonic structural health monitoring2016

    • 著者名/発表者名
      Q. Wu, Y. Okabe, F. Yu, and W. Kong
    • 学会等名
      The 6th Asia Pacific Optical Sensors Conference
    • 発表場所
      Shanghai (China)
    • 年月日
      2016-10-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Microscopic Damage Progress in Composites Using Optical Fiber Ultrasonic Sensor2016

    • 著者名/発表者名
      F. Yu, Q. Wu, and Y. Okabe
    • 学会等名
      13th International Conference on Flow Dynamics
    • 発表場所
      Sendai (Japan)
    • 年月日
      2016-10-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Damage type identification based on acoustic emission detection using a fiber-optic sensor in carbon fiber reinforced plastic laminates2016

    • 著者名/発表者名
      F. Yu, Y. Okabe, Q. Wu, and N. Shigeta
    • 学会等名
      32nd European Conference on Acoustic Emission Testing
    • 発表場所
      Prague (Czech Republic)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] AE Measurement of Composite Materials under Ultimate Environments Using a Novel Optical Fiber Sensing System2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Okabe, F. Yu, Q. Wu, and N. Shigeta
    • 学会等名
      17th US-Japan Conference on Composite Materials
    • 発表場所
      Sapporo (Japan)
    • 年月日
      2016-08-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 極限環境下における構造材のAE計測のための光ファイバセンサ設置法2015

    • 著者名/発表者名
      于豊銘, 岡部洋二, 呉奇, 重田尚樹
    • 学会等名
      M&P2015 第23回機械材料・材料加工技術講演会
    • 発表場所
      広島大学(東広島市)
    • 年月日
      2015-11-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 極限環境下での複合材料に対する光ファイバセンサを用いたAE計測法2015

    • 著者名/発表者名
      于豊銘, 岡部洋二, 呉奇
    • 学会等名
      第40回複合材料シンポジウム
    • 発表場所
      金沢工業大学(石川県)
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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