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自動接着補修のための渦電流を用いたCFRP積層構造の同定

研究課題

研究課題/領域番号 15K14143
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 複合材料・表界面工学
研究機関東北大学

研究代表者

高木 敏行  東北大学, 流体科学研究所, 教授 (20197065)

研究分担者 内一 哲哉  東北大学, 流体科学研究所, 准教授 (70313038)
三木 寛之  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 准教授 (80325943)
小助川 博之  東北大学, 流体科学研究所, 助教 (00709157)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード渦電流試験 / 炭素繊維強化プラスチック / スカーフ接着補修 / 保全 / 自動化 / 非破壊検査 / 繊維配向 / 電磁場数値解析 / スカーフ補修 / 二次元フーリエ変換 / 差動型プローブ / 電磁数値解析
研究成果の概要

本研究では、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)を用いた航空機などの大型構造体のスカーフ接着補修を自動化することを目的とした、渦電流を利用したスカーフ研削面におけるCFRP積層構造の非破壊評価手法の開発を行った。接着補修において重要となるスカーフ研削面における繊維配向の同定と各ラミネート層のパッチ形状の抽出を、相互誘導差動型プローブを用いた渦電流試験法を応用する技術を開発した。本手法により、修理工の経験と技術に依ることなく接着補修が行われるようになることで、複合材料を構造体とする大型構造物の補修がより安価かつ容易になることが期待される。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Identifying the Orientation of Carbon Fibers in Carbon-Fiber-Reinforced Plastic by Eddy Current Testing with a Differential Probe2016

    • 著者名/発表者名
      Ryoichi Urayama, Hiroyuki Kosukegawa, Tetsuya Uchimoto, Toshiyuki Takagi
    • 雑誌名

      Studies in Applied Electromagnetics and Mechanics

      巻: 41 ページ: 18-25

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Non-Destructive Assessment of Fiber Alignment in CFRP using Eddy Current Testing with Differential Type Probe2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kosukegawa, Yuki Yoshikawa, Ryoichi Urayama, Tetsuya Uchimoto, Toshiyuki Takagi
    • 雑誌名

      19th WCNDT 2016 in Munich, Germany proceedings

      巻: - ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] 渦電流探傷法によるCFRPのスカーフ斜面における繊維配向の同定2017

    • 著者名/発表者名
      木曽雄太, 小助川博之, 浦山良一, 内一哲哉, 高木敏行
    • 学会等名
      機械学会東北学生会第47回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      東北学院大学 (宮城県・多賀城市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 渦電流試験法を用いたCFRPの表面近傍及び深部の炭素繊維配向の同定2017

    • 著者名/発表者名
      吉川裕貴, 小助川博之, 浦山良一, 内一哲哉, 高木敏行
    • 学会等名
      機械学会東北支部第52期総会・講演会
    • 発表場所
      東北大学 (宮城県・仙台市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 渦電流信号強度の増幅を目指した磁性ナノ粒子含有CFRPの開発と繊維断裂の検出性評価2017

    • 著者名/発表者名
      加藤凌, 小助川博之, 浦山良一, 内一哲哉, 高木敏行
    • 学会等名
      機械学会東北支部第52期総会・講演会
    • 発表場所
      東北大学 (宮城県・仙台市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 渦電流探傷法を用いた炭素繊維強化プラスチックの欠陥検出2016

    • 著者名/発表者名
      小助川博之, 加藤凌, 吉川裕貴, 浦山良一, 内一哲哉, 高木敏行
    • 学会等名
      第25回MAGDAコンファレンス in 桐生
    • 発表場所
      桐生市市民文化会館 (群馬県・桐生市)
    • 年月日
      2016-11-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Detectability of Eddy Current Testing for Fiber Orientation of Cross-ply CFRP with Differential Type Probe2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki YOSHIKAWA, Hiroyuki KOSUKEGAWA, Ryoichi URAYAMA, Tetsuya UCHIMOTO, Toshiyuki TAKAGI
    • 学会等名
      2016 International Conference on Maintenance Science and Technology
    • 発表場所
      Shenzhen (China)
    • 年月日
      2016-11-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 成形加工プロセスにおける電磁現象を利用した炭素繊維強化プラスチックの非破壊評価2016

    • 著者名/発表者名
      小助川博之, 浦山良一, 内一哲哉, 高木敏行
    • 学会等名
      プラスチック成形加工学会第24回秋季大会 成形加工シンポジア'16
    • 発表場所
      仙台国際センター (宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Assessment of eddy current signal in CFRP for detection of fiber orientation2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kosukegawa, Yuki Yoshikawa, Ryoichi Urayama, Tetsuya Uchimoto, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      Thirteenth 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 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of ferromagnetic nanoparticulate-filled CFRP for amplification of eddy current signals2016

    • 著者名/発表者名
      Ryo Kato, Hiroyuki Kosukegawa, Ryoichi Urayama, Tetsuya Uchimoto, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      Thirteenth 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 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of Carbon Fibers Orientation in CFRP by Eddy Current Testing with Differential Type Probe2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Yoshikawa, Hiroyuki Kosukegawa, Ryoichi Urayama, Tetsuya Uchimoto, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      Thirteenth 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 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 渦電流試験法を用いたCFRPの表面近傍における炭素繊維の配向検出2016

    • 著者名/発表者名
      吉川裕貴, 小助川博之, 浦山良一, 内一哲哉, 高木敏行
    • 学会等名
      保安検査部門・新素材に関する非破壊試験部門合同ミニシンポジウム
    • 発表場所
      KGU関内メディアセンター (神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-07-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Non-destructive assessment of fiber alignment in CFRP using eddy current testing with differential type probe2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kosukegawa, Ryoichi Urayama, Tetsuya Uchimoto, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      19th World Conference on Non-Destructive Testing
    • 発表場所
      Munich (Germany)
    • 年月日
      2016-06-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 配管補修材としてのCFRPにおける繊維欠陥検出のための電磁非破壊評価2016

    • 著者名/発表者名
      吉川裕貴, 小助川博之, 浦山良一, 内一哲哉, 高木敏行
    • 学会等名
      第1回次世代イニシアティブ廃炉技術カンファレンス
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 相互誘導差動型プローブを用いた渦電流探傷試験によるCFRPの繊維配向の検出性評価2015

    • 著者名/発表者名
      吉川裕貴, 小助川博之, 浦山良一, 内一哲哉, 高木敏行
    • 学会等名
      新素材に関する非破壊試験部門ミニシンポジウム
    • 発表場所
      秋田市第一会館(秋田県秋田市)
    • 年月日
      2015-11-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] CFRPの電磁現象を用いた非破壊評価2015

    • 著者名/発表者名
      高木敏行, 小助川博之, 内一哲哉, 浦山良一
    • 学会等名
      新素材に関する非破壊試験部門ミニシンポジウム
    • 発表場所
      秋田市第一会館(秋田県秋田市)
    • 年月日
      2015-11-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of Orientation of Carbon Fibers in CFRP by Eddy Current Testing with Differential Type Probe2015

    • 著者名/発表者名
      Yuki Yoshikawa, Hiroyuki Kosukegawa, Ryoichi Urayama, Tetsuya Uchimoto, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      Twelfth International Conference on Flow Dynamics
    • 発表場所
      Sendai(Japan)
    • 年月日
      2015-10-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Non-destructive testing of CFRP using eddy current technique2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Takagi, Hiroyuki Kosukegawa, Ryoichi Urayama, Tetsuya Uchimoto
    • 学会等名
      International Conference "Global/Local Innovations for Next Generation Automobiles"
    • 発表場所
      Sendai(Japan)
    • 年月日
      2015-10-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Non-destructive defect diagnosis of carbon fiber-reinforced plastic by eddy current testing with differential type probe2015

    • 著者名/発表者名
      Ryoichi Urayama, Hiroyuki Kosukegawa, Tetsuya Uchimoto, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      The 20th International Workshop on Electromagnetic Nondestructive Evaluation
    • 発表場所
      Sendai(Japan)
    • 年月日
      2015-09-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 東北大学流体科学研究所報告第二十七巻 電磁現象を利用したCFRPの非破壊検査技術2016

    • 著者名/発表者名
      高木敏行, 小助川博之
    • 出版者
      東北大学流体科学研究所
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] CFRP/CFRTP成形・加工・接合技術2016

    • 著者名/発表者名
      高木敏行, 小助川博之
    • 総ページ数
      232
    • 出版者
      S&T出版株式会社
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-04-03  

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