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磁気と電流の方向・強度を考慮した立体複雑形状部の定量的電磁非破壊検査手法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 18K03843
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分18010:材料力学および機械材料関連
研究機関大阪産業大学 (2020-2023)
滋賀県立大学 (2018-2019)

研究代表者

福岡 克弘  大阪産業大学, 工学部, 教授 (40512778)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード非破壊検査 / 磁粉探傷試験 / 渦電流探傷試験 / 磁化 / 回転磁界 / 定量的評価 / 高感度化 / 鉄鋼材 / 磁気探傷試験 / 複雑形状部
研究成果の概要

プラント構造物や機械部品は複雑な形状部を有しているのが一般的であり、それらの部位における検査の信頼性向上が喫緊の開発課題となっている。本研究では、立体的で複雑な形状をした部位における効率的で且つ信頼性の高い検査を実現するため、磁気と電流の強度とその方向を3次元的に制御した高速・高精度・高感度な電磁非破壊検査システムの検討を試みた。さらに、探傷結果から傷形状を定量的に評価するのに有利な探傷手法、およびその定量的評価手法を検討し、探傷と評価の両面における高度化に取り組んだ。

研究成果の学術的意義や社会的意義

傷の見落としによる損傷から、人命が奪われる事故が発生している現状が存在する。また、高度成長期に製造・建築され老朽化した構造物などの強度劣化による事故の不安も問題視されてきている。さらに保守検査においては、傷を定量的に評価して、継続運用の可否を判断することが求められる。本研究では、現状の非破壊検査における技術的な問題点を明らかにし、その解決策を検討した。まず、探傷の信頼性を向上させるため、各種探傷法における高感度化を検討し、微小な傷まで発見できる手法の開発に取り組んだ。特に、検査が難しい複雑形状部における探傷感度の向上を検討した。さらに、各種探傷法において、傷の定量的評価手法を確立した。

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2024 2023 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (16件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 大型対象物における磁粉探傷試験の信頼性向上のための3D回転磁界の適用-凹凸部を有する立方体試験体の各部における全方向磁化の評価-2024

    • 著者名/発表者名
      福岡克弘、北村理
    • 雑誌名

      日本AEM学会誌

      巻: Vol.32, No.2

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高感度な全方向き裂探傷を可能とするマルチコイル型磁粉探傷磁化装置の検討2023

    • 著者名/発表者名
      福岡克弘
    • 雑誌名

      非破壊検査

      巻: Vol.72, No.11 ページ: 506-510

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 回転磁界を用いた立体形状部における全方向傷の磁粉探傷試験の検討と探傷性能評価2020

    • 著者名/発表者名
      福岡克弘
    • 雑誌名

      日本AEM学会誌

      巻: 28 号: 2 ページ: 63-68

    • DOI

      10.14243/jsaem.28.63

    • NAID

      130007925641

    • ISSN
      0919-4452, 2187-9257
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 大阪産業大学における電磁応用工学研究室の新規設立2020

    • 著者名/発表者名
      福岡克弘
    • 雑誌名

      保全学

      巻: Vol.19, No.3 ページ: 40-45

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 回転磁界を用いた磁粉探傷試験における回転磁界の広範囲化と均一化の検討2020

    • 著者名/発表者名
      福岡克弘
    • 雑誌名

      非破壊検査

      巻: Vol.69, No.11 ページ: 542-547

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Consideration of magnetic saturation ECT using AC magnetisation2019

    • 著者名/発表者名
      Chikami Tatsuya、Fukuoka Katsuhiro
    • 雑誌名

      International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics

      巻: 59 号: 4 ページ: 1331-1339

    • DOI

      10.3233/jae-171125

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flaw detection for microcrack in spring steel and estimation of crack shape with eddy current testing2019

    • 著者名/発表者名
      Fukuoka Katsuhiro、Hasegawa Ryo
    • 雑誌名

      International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics

      巻: 59 号: 4 ページ: 1267-1274

    • DOI

      10.3233/jae-171123

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2方向励磁型渦電流探傷プローブによる傷形状の推定評価2018

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Ryo、Fukuoka Katsuhiro
    • 雑誌名

      電気学会論文誌. A

      巻: 138 号: 10 ページ: 505-511

    • DOI

      10.1541/ieejfms.138.505

    • NAID

      130007494119

    • ISSN
      0385-4205, 1347-5533
    • 年月日
      2018-10-01
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 立体形状試験体の全面で全方向傷の磁粉探傷試験が可能なマルチコイル型磁化システムの検討2018

    • 著者名/発表者名
      福岡克弘、小林正樹、尾崎智裕、及川芳朗
    • 雑誌名

      電気学会論文誌. A

      巻: 138 号: 4 ページ: 141-146

    • DOI

      10.1541/ieejfms.138.141

    • NAID

      130006602439

    • ISSN
      0385-4205, 1347-5533
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 3次元回転磁界を用いた大型構造物の高感度磁粉探傷試験の検討2023

    • 著者名/発表者名
      福岡克弘、北村 理
    • 学会等名
      第35回電磁力関連のダイナミックスシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 大型試験対象物の保守検査を対象にした3次元回転磁界による磁粉探傷試験2023

    • 著者名/発表者名
      福岡克弘、北村 理
    • 学会等名
      日本保全学会、第19回学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 大型試験対象物の磁粉探傷試験における3D回転磁界の適用による高感度化2023

    • 著者名/発表者名
      福岡克弘、北村 理
    • 学会等名
      日本AEM学会、第32回MAGDAコンファレンス
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 三次元回転磁界を用いた大型構造物の磁粉探傷試験の検討2023

    • 著者名/発表者名
      福岡克弘、北村 理
    • 学会等名
      電気学会、マグネティックス研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 電磁気応用非破壊検査における高感度化および傷の定量的評価2021

    • 著者名/発表者名
      福岡克弘
    • 学会等名
      日本高圧力技術協会、エネルギーの貯槽の安全性と非破壊検査の委員会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Comparison study on ECT SNR improvement using AC and DC magnetization2020

    • 著者名/発表者名
      葛玖浩、遊佐訓孝、福岡克弘
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会、第23回表面探傷シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 交流磁化による磁気飽和渦電流探傷試験での同期条件の違いにおける探傷信号の評価2019

    • 著者名/発表者名
      福岡克弘、千頭龍哉
    • 学会等名
      第31回電磁力関連のダイナミックスシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁気飽和ECTによる微小き裂の探傷と傷形状推定2019

    • 著者名/発表者名
      福岡克弘、長谷川諒
    • 学会等名
      日本保全学会、第16回学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 渦電流探傷試験を用いたばね鋼の高感度探傷と傷形状の評価2019

    • 著者名/発表者名
      福岡克弘、長谷川諒
    • 学会等名
      電気学会、令和元年 基礎・材料・共通部門大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 回転磁界を用いた立体形状部における全方向傷の磁粉探傷試験の検討と探傷性能評価2019

    • 著者名/発表者名
      福岡克弘
    • 学会等名
      日本AEM学会、第28回MAGDAコンファレンス
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 鋼材中の微小傷の検出と傷形状推定評価のための2方向励磁ECTプローブの検討2019

    • 著者名/発表者名
      福岡克弘、長谷川諒
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会、第22回表面探傷シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 回転磁界を用いた複雑形状部における磁粉探傷試験の実施と数値解析による磁束密度分布評価2019

    • 著者名/発表者名
      三輪登芳、福岡克弘、今田知希、児島隆治、尾崎智裕、小林正樹
    • 学会等名
      電気学会、マグネティックス研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁気飽和ECTでの傷周辺における磁化分布と渦電流分布の関係評価2018

    • 著者名/発表者名
      山﨑和希、福岡克弘、渡邊裕文
    • 学会等名
      電気学会、マグネティックス研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 鉄鋼材の渦電流探傷試験に適用する交流磁気飽和磁化の条件評価2018

    • 著者名/発表者名
      福岡克弘、千頭龍哉
    • 学会等名
      電気学会、マグネティックス研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 立体形状試験体の全面探傷を目的とした磁粉探傷試験用磁化システムの開発評価2018

    • 著者名/発表者名
      福岡克弘、三輪登芳、小林正樹、尾崎智裕
    • 学会等名
      日本保全学会、第15回学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 2方向一様渦電流プローブを用いた丸棒鋼材の高感度探傷とき裂形状の推定2018

    • 著者名/発表者名
      福岡克弘、長谷川諒
    • 学会等名
      第30回電磁力関連のダイナミックスシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 滋賀県立大学 知のリソース(研究者総覧)

    • URL

      http://db.spins.usp.ac.jp/html/233_ja.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2025-01-30  

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