| 研究課題/領域番号 |
18K13716
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分20010:機械力学およびメカトロニクス関連
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| 研究機関 | 滋賀県立大学 |
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研究代表者 |
田中 昂 滋賀県立大学, 工学部, 講師 (60759273)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 超音波振動 / 自励振動 / 非線形波動変調 / 局所フィードバック制御 / 接触型損傷 / 超音波 / 非線形振動 / 損傷検出 / 自励駆動 / 固有振動 / 非線形 / モニタリング |
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| 研究成果の概要 |
非線形波動変調に基づく接触型損傷の検出法は、超音波振動の振幅や位相の変動（変調）の大きさを損傷評価指標とすることで、損傷を検出、評価できる。本研究では、変調の本質が損傷部の剛性変動に起因する固有振動数変動であることに着目した。まず、固有振動数で自励発振する局所フィードバック制御によって超音波振動を励起する技術を開発した。次に、自励駆動された超音波振動を用いた場合、非線形波動変調に起因する固有振動数変動に追従して発振周波数が変化することを明らかにした。最後に、発振周波数変動振幅を損傷評価指標とすることで、粘性減衰に依存しない損傷評価ができることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
疲労き裂や複合材料のはく離などの損傷は、損傷界面が接触しており検出困難な接触型損傷を有する。接触型損傷の大きさを正確に評価することは、構造物の耐久度,余寿命を推定する上で重要である。非線形波動変調に基づく損傷検出法は、微小な接触型損傷も精度よく検出できる。一方で、これらの損傷は損傷の進展に伴い構造物の粘性減衰を変化させてしまう。非線形波動変調により超音波振動の振幅や位相に生じる変動成分は粘性減衰の変化に依存する。本研究では非線形波動変調の本質である固有振動数変動に着目することで、粘性減衰に依存せず損傷を評価できる手法を開発した。
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