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X線回折を用いた3次元残留応力分布の完全非破壊評価

研究課題

研究課題/領域番号 17K06044
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 機械材料・材料力学
研究機関工学院大学

研究代表者

小川 雅  工学院大学, 工学部, 准教授 (90635236)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード逆問題 / X線回折 / 残留応力 / 溶接 / 摩擦攪拌接合 / 固有ひずみ / 有限要素法 / 疲労 / 非破壊 / X線回折 / 非破壊評価 / 機械材料・材料力学
研究成果の概要

製品の残留応力がわかれば,き裂の進む速度がわかるため,製品の余寿命を推定することができる.本研究の目的は,独自に開発したX線を用いる方法により,ポータブルの機器のみを用いて,完全非破壊に部材全域の残留応力を推定できることを実証することである.
本研究では,航空機用の接合材を対象に提案手法を適用し,その推定精度を示した.また,本手法の推定精度を向上させる方法についても溶接継手を用いて検討を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで,専用の施設でしか,内部の残留応力分布を非破壊に評価することができなかったが,本手法により,可搬型のX線回折装置を用いて,現場で完全非破壊に残留応力分布を推定することができることを示すことができた.これにより,抜き取り検査を行うことなく,製品の余寿命を予測することができる.また,本手法は数値シミュレーションのような定性評価とは異なり,定量評価を行うため,製品の個体差を評価することができる.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件) 備考 (5件)

  • [国際共同研究] University of Oxford(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Oxford(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Oxford(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 固有ひずみ理論に基づく3次元残留応力推定法と今後の逆問題の展望2019

    • 著者名/発表者名
      小川雅, A.M. Korsunsky, 石井丈紘,古迫誠司,関根真吾
    • 学会等名
      日本材料学会塑性工学部門委員会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] X線回折を用いた3次元溶接残留応力の非破壊評価2019

    • 著者名/発表者名
      小川雅, A.M. Korsunsky, 石井丈紘,古迫誠司,関根真吾
    • 学会等名
      第42回(一社)日本船舶海洋工学会 材料・溶接研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] X 線回折法と固有ひずみ理論を用いた3次元溶接残留応力分布の非破壊評価2019

    • 著者名/発表者名
      小川雅, A.M. Korsunsky, 石井丈紘,古迫誠司,関根真吾
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会 評価分析解析部会 「鉄鋼分析における誤差因子の検討:ブラックボックス化した分析装置の功罪」フォーラム研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 機械製品の疲労寿命予測のためのX線3次元残留応力推定法2018

    • 著者名/発表者名
      小川雅(研究協力者: A.M. Korsunsky, 関根真吾, 渡辺大貴)
    • 学会等名
      平成30年度新技術説明会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 溶接構造物の疲労寿命予測のためのX線3次元残留応力推定法2018

    • 著者名/発表者名
      小川雅(研究協力者: A.M. Korsunsky, 山脇大輝)
    • 学会等名
      イノベーションジャパン2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Nondestructive estimation of three-dimensional residual stresses for an FSW joint using X-ray diffraction and the eigenstrain reconstruction method2018

    • 著者名/発表者名
      Daiki Yamawaki, Masaru Ogawa, Alexander M. Korsunsky
    • 学会等名
      European Conference on Residual Stresses (ECRS 10)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] X線回折を用いた3次元残留応力推定法と今後の逆問題の展望2017

    • 著者名/発表者名
      小川雅
    • 学会等名
      日本機械学会 材料力学部門
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 科研費プロジェクト 研究業績

    • URL

      https://lab-dr-ogawa.com/publication/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] メンバー紹介

    • URL

      https://lab-dr-ogawa.com/member/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 教員紹介

    • URL

      https://lab-dr-ogawa.com/about/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] アクセス

    • URL

      https://lab-dr-ogawa.com/access/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] Publication

    • URL

      https://lab-dr-ogawa.com/en-publication/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-02-22  

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