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ガイド波による接着構造の健全性評価に向けた時空間逆フィルタリング法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 18K13663
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分18010:材料力学および機械材料関連
研究機関立命館大学

研究代表者

森 直樹  立命館大学, 理工学部, 助教 (00802092)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード非破壊評価 / 超音波 / 接着接合 / ガイド波 / ラップジョイント / 接着界面 / 時空間逆フィルタ / 機械材料・材料力学 / 接着構造
研究成果の概要

薄肉構造の接着接合部に対する非破壊評価の高度化と高効率化に向けて,構造に沿って伝わる超音波(ガイド波)を用いた健全性評価法の構築に関する研究を行った.薄板の重ね接着部におけるラム波(板を伝わるガイド波)の反射・透過についての検討から,接着部の剛性評価について基礎となる知見を得た.また,重ね接着部に入射するガイド波の振幅増大を目指し,時空間逆フィルタに基づくガイド波の集束法について検討した.この手法により,接着部上の集束位置や集束時の時間波形を制御できることがわかった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題では,ガイド波のみならず縦波などのバルク波が接着接合部で示す反射・透過特性に関しても検討した.これにより,接着部の特性評価におけるモデル化方法についての知見が得られ,ラム波についての検討では透過特性に基づく接着部の特性評価の可能性が示された.また,時空間逆フィルタリング法によって,超音波送信子の個数が少ない場合でも重ね接着部におけるガイド波の集束を確認した.この手法は,接着部に存在する欠陥の検出・評価に応用できると研究代表者は期待している.

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Reflection and transmission characteristics of Lamb waves at an adhesive lap joint of plates2019

    • 著者名/発表者名
      Naoki Mori, Takayuki Kusaka
    • 雑誌名

      The Journal of the Acoustical Society of America

      巻: 145 号: 5 ページ: 3075-3085

    • DOI

      10.1121/1.5109098

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of interfacial adhesion on the ultrasonic interaction with adhesive joints: A theoretical study using spring-type interfaces2019

    • 著者名/発表者名
      Naoki Mori, Naoki Matsuda, Takayuki Kusaka
    • 雑誌名

      The Journal of the Acoustical Society of America

      巻: 145 号: 6 ページ: 3541-3550

    • DOI

      10.1121/1.5111856

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Harmonic generation at a nonlinear imperfect joint of plates by the S0 Lamb wave incidence2019

    • 著者名/発表者名
      Naoki Mori, Shiro Biwa, Takayuki Kusaka
    • 雑誌名

      Trans. ASME Journal of Applied Mechanics

      巻: 86 号: 12 ページ: 121003-121003

    • DOI

      10.1115/1.4044457

    • NAID

      120006886524

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Damage localization method for plates based on the time reversal of the mode-converted Lamb waves2019

    • 著者名/発表者名
      Naoki Mori, Shiro Biwa, Takayuki Kusaka
    • 雑誌名

      Ultrasonics

      巻: 91 ページ: 19-29

    • DOI

      10.1016/j.ultras.2018.07.007

    • NAID

      120006550408

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical study of the second harmonic generation of Lamb waves at an imperfect joint of plates2018

    • 著者名/発表者名
      Naoki Mori, Shiro Biwa, Takayuki Kusaka
    • 雑誌名

      Proceedings of Meetings on Acoustics

      巻: 34 ページ: 030002-030002

    • DOI

      10.1121/2.0000868

    • NAID

      120006708226

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 被着体汚染を有するCFRP接着接合継手の超音波共振特性に基づく界面剛性評価2020

    • 著者名/発表者名
      森 直樹,伊藤匠平,中川恭太,松田直樹,古田康晃,日下貴之,北條正樹
    • 学会等名
      第11回 日本複合材料会議 JCCM-11
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 超音波によるアルミ合金接着接合部の界面剛性評価と被着体汚染の検出2020

    • 著者名/発表者名
      古田康晃,松田直樹,森 直樹,西川雅章,北條正樹,日下貴之
    • 学会等名
      第11回 日本複合材料会議 JCCM-11
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of interfacial characteristics of adhesive joints by ultrasonic reflection technique2019

    • 著者名/発表者名
      Naoki Matsuda, Naoki Mori, Yasuaki Furuta, Masaaki Nishikawa, Masaki Hojo, Takayuki Kusaka
    • 学会等名
      2019 International Congress on Ultrasonics (2019 ICU)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reflection and transmission behavior of Lamb waves at an adhesive lap joint of plates2019

    • 著者名/発表者名
      Naoki Mori, Takayuki Kusaka
    • 学会等名
      2019 International Congress on Ultrasonics (2019 ICU)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 板厚変化を有する平板におけるラム波の逆フィルタによる集束2019

    • 著者名/発表者名
      森 直樹, 日下貴之
    • 学会等名
      日本機械学会 M&M2019 材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Interfacial stiffness evaluation of adhesively bonded CFRP joints based on the out-of-plane resonance for the ultrasonic wave incidence2019

    • 著者名/発表者名
      Shohei Ito, Kyota Nakagawa, Naoki Mori, Naoki Matsuda, Yasuaki Furuta, Takayuki Kusaka, Masaki Hojo
    • 学会等名
      The 40th Symposium on Ultrasonic Electronics (USE 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interfacial stiffness evaluation based on resonance characteristics of weak bonds due to adherend contamination2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Furuta, Naoki Matsuda, Naoki Mori, Masaaki Nishikawa, Masaki Hojo, Takayuki Kusaka
    • 学会等名
      The 40th Symposium on Ultrasonic Electronics (USE 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超音波透過スペクトルに基づくアルミニウム合金の弱接着部における界面剛性評価2019

    • 著者名/発表者名
      中川恭太,Muhamad Azrul Hadi Bin Ghazali, 森 直樹,日下貴之,松田直樹,北條正樹
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会 第26回 超音波による非破壊評価シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 超音波スペクトロスコピーによるアルミニウム合金接着接合部の界面特性評価2018

    • 著者名/発表者名
      Muhamad Azrul Hadi Bin Ghazali, Kyota Nakagawa, Shohei Ito, Naoki Mori, Takayuki Kusaka, Naoki Matsuda, Masaki Hojo
    • 学会等名
      日本機械学会 M&M2018材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 平板の重ね接着部におけるラム波反射・透過特性の数値解析2018

    • 著者名/発表者名
      森 直樹, 日下貴之
    • 学会等名
      日本機械学会 M&M2018 材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Numerical study of the second harmonic generation of Lamb waves at an imperfect joint of plates2018

    • 著者名/発表者名
      Naoki Mori, Shiro Biwa, Takayuki Kusaka
    • 学会等名
      The 21st International Symposium on Nonlinear Acoustics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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