| 研究課題/領域番号 |
20K05000
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分25020:安全工学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
程 衛英 東北大学, 工学研究科, 講師 (40739661)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 非破壊検査・評価 / 電磁気計測 / 数理モデル / 電磁気特性 / 損傷評価 / 材料劣化 / 欠陥 / 減肉 / 電磁気測定 / 材料評価 / 劣化 / 導電率 / 透磁率 / 寸法評価 / 周波数掃引 / 電磁気方法 / 渦電流 / 抵抗測定 / インピーダンス測定 / 相互インピーダンス測定 / 厚さ測定 / コイル鉄心 / 強磁性材料 / 電磁気非破壊評価 / 損傷 / スペクトル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
鉄鋼材料構造物の欠陥や減肉などの‘幾何寸法上の損傷’の電磁気非破壊検査・評価において、電磁気特性の把握は不可欠であるが、現場にある被検体の電磁気特性の把握は困難である。また、電磁気特性変化と機械特性変化の相関関係を用いた材質劣化評価において、電磁気特性変化を求めるために初期状態の電磁気特性が必要であるが、実機構造物の初期状態の電磁気特性の把握は困難である。
本研究では、上述の問題点に着目し、数理モデルに基づいた時間・周波数領域分析により、電磁気特性に依存しない欠陥寸法評価、または初期状態の電磁気特性や信号に依存しない劣化評価法を構築し、現場・実機に適用可能な電磁気非破壊損傷評価法を確立する。
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| 研究成果の概要 |
電磁気特性、あるいはその初期状態の特性の把握が難しいであることは電磁気法による構造物の損傷評価に直面する難題である。
本研究では、上述の問題点に着目し、電磁気非破壊検査・評価法による鉄鋼構造物の欠陥や減肉などの‘幾何寸法上の損傷’の評価において、数理モデルに基づいた周波数領域信号の分析により、導電率に依存しない減肉（肉厚）評価・き裂の寸法評価法を確立できた。また、電磁気特性変化による経年劣化検査・評価において、高感度で導電率変化を検出・評価する方法を構築できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
電磁気非破壊検査の測定信号は検査対象の寸法と電磁気特性によって変わるため、電磁気特性の把握は寸法評価の前提であるが、被検体の電磁気特性の把握は困難である。また、対象毎に合わせたマスターカーブの作成は現実ではない。本研究では、数理モデルに基づいて、電磁気特性に左右されない損傷評価法を構築できた。よって、一本のマスターカーブを用いて、多様な材質に発生した多様な形態の損傷を評価可能になった。また、共振周波数による導電率測定は高感度であり、材料の劣化評価において感度が向上させた。
これにより、構造物の損傷をより効率且つ高感度に検査・評価可能になった。
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