| 研究課題/領域番号 |
17560272
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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 |
電力工学・電気機器工学
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| 研究機関 | 福山平成大学 (2007)
福山大学 (2005-2006) |
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研究代表者 |
坪井 始 福山平成大学, 経営学部, 教授 (70116482)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
3,170千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 270千円)
2007年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2006年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
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| キーワード | 渦電流探傷 / 数値解析 / 電磁界解析 / 非破壊検査 / 評価手法 / 探傷信号 |
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| 研究概要 |
本研究では、渦電流探傷信号の検討には、高精度な渦電流解析により膨大な量のシミュレーションデータを作成する必要があるため、まず順解析の計算環境を整えた。効率的な解析には、最近のマルチコアCPU(マルチプロセッサ)を内蔵したパーソナルコンピュータを用いてOpenMPによる並列処理を行うのが効果的であることを確認し、これを用いた計算プログラムを開発した。また、効果的な励磁コイルの近似法を開発した。
渦電流探傷信号の評価手法を検討するために、平板アルミニウムの裏面欠陥についてシミュレーションデータを作成して、表面上の二次元スキャンデータを渦電流探傷信号として整理した。探傷信号の高感度化について検討するために、シミュレーション手法に改良を加え、1つの励磁コイルによる渦電流解析結果に対して任意位置,任意形状の検出コイルによる探傷信号を計算できるようにするとともに、検出コイルの移動面における磁束分布を計算、観測できるようにして磁束分布に着目した検出コイルの配置を検討し、磁束分布に着目してコイル配置を検討すれば検出コイルの高感度化が可能なことを明らかにした。また、励磁コイルの配置も検出感度に影響を与えることも明らかにした。
さらに、渦電流探傷信号の二次元スキャンデータから、二次元FFT、ウエーブレットなどの信号処理手法を用いて、欠陥の位置、大きさ、形状を推定するための有用な知見を得た。すなわち、二次元FFTを用いて求めた周波数領域における振幅は、欠陥形状の情報を持ち、位相は位置情報を持つことを確認し、これらが欠陥情報の推定に使用できることを明らかにした。しかし、周波数領域の位相情報は耐ノイズ特性が低いことが明らかになった。一方、ウエーブレソトは、ノイズ除去に効果があることを確認した。
本研究で得られた成果は、渦電流探傷における高機能な探傷信号評価手法の開発に寄与できるものである。
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