ボルト締結部における疲労き裂の実時間超音波測定

• 研究課題/領域番号: 21560077
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 加藤 寛 埼玉大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (80107375)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2010年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2009年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
• キーワード: 品質管理システム / ボルト締結 / 疲労損傷 / 非破壊検査 / 超音波測定 / アルミニウム合金 / 表面弾性波 / 機械材料・材料力学 / Al合金

研究概要

機械類の安全性確保のために,ボルト締結部の疲労き裂を検出する必要があるが,ボルト頭などでき裂が覆われており,目視できない.本研究では,超音波測定によりボルト締結部に発生する疲労き裂を検出する方法について研究を実施した.その結果,表面弾性波を用いてボルト締結部に発生・伝播する長さ100μm以下の微小な疲労き裂を検出するとともに,疲労き裂の寸法(長さ及び深さ)を推定した.また,疲労サイクル1周期中の各応力段階におけるき裂の開閉口に伴う反射波強さの変化を検出した.

研究成果

• [雑誌論文] Depth evaluation of fretting fatigue crack appearing at bolt joints of aluminum alloy plates by synchronized surface acoustic wave measurement (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Wagle, H. Kato
  • 雑誌名: Mater. Trans. 巻: 53 ページ: 256-263
  • NAID: 10030258790
  • 査読あり
• [雑誌論文] Depth Evaluation of Fretting Fatigue Crack Appearing at Bolt Joints of Aluminum Alloy Plates by Synchronized Surface Acoustic Wave Measurement (2012)
  • 著者名/発表者名: ワグルサナット, 加藤寛
  • 雑誌名: MATERIALS TRANSACTIONS 巻: 53 号: 2 ページ: 256-263
  • DOI: 10.2320/matertrans.I-M2011838
  • NAID: 130004454938
  • ISSN: 1345-9678, 1347-5320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Real-time measurement of ultrasonic waves at bolted joints under fatigue testing (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Wagle, H. Kato
  • 雑誌名: Exp. Mech. 巻: 51 ページ: 1559-1564
  • 査読あり
• [雑誌論文] Size estimation of fatigue crack appearing at bolt joints of aluminum alloy plates by synchronized SAW measurement (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Wagle, H. Kato
  • 雑誌名: Exp. Mech. 巻: 51 ページ: 869-878
  • 査読あり
• [雑誌論文] 疲労き裂からの表面弾性波反射強さの疲労サイクル中の変化 (2010)
  • 著者名/発表者名: ワグルサナット, 趙春慧, 蔡育霖, 加藤寛
  • 雑誌名: 非破壊検査 巻: 59 ページ: 28-32
  • NAID: 10026320124
  • 査読あり
• [雑誌論文] Size estimation of fatigue crack appearing at bolt joints of aluminum alloy plates by synchronized SAW measurement (2010)
  • 著者名/発表者名: ワグルサナット, 加藤寛
  • 雑誌名: Experimental Mechanics 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Real-time measurement of ultrasonic waves at bolted joints under fatigue testing (2010)
  • 著者名/発表者名: ワグルサナット, 加藤寛
  • 雑誌名: Experimental Mechanics 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] 疲労き裂からの表面弾性波反射強さの疲労サイクル中の変化 (2010)
  • 著者名/発表者名: ワグルサナット, 趙春慧, 蔡育霖, 加藤寛
  • 雑誌名: 非破壞検査 59 ページ: 28-32
  • NAID: 10026320124
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrasonic wave intensity reflected from fretting fatigue cracks at bolt joints of aluminum alloy plates (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Wagle, H. Kato
  • 雑誌名: NDT & E Int. 巻: 42 ページ: 690-695
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrasonic detection of fretting fatigue damage at bolt joints of aluminum alloy plates (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Wagle, H. Kato
  • 雑誌名: Int. J. Fatigue 巻: 31 ページ: 1378-1385
  • NAID: 120006385945
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrasonic detection of fretting fatigue damage at bolt joints of aluminum alloy plates (2009)
  • 著者名/発表者名: ワグルサナット, 加藤寛
  • 雑誌名: International Journal of Fatigue 31 ページ: 1378-1385
  • NAID: 120006385945
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrasonic wave intensity reflected from fretting fatigue cracks at bolt joints of aluminum alloy plates (2009)
  • 著者名/発表者名: ワグルサナット, 加藤寛
  • 雑誌名: NDT & E International 42 ページ: 690-695
  • 査読あり
• [学会発表] ボルト締結部に発生する疲労き裂からの超音波反射波の疲労サイクル中の変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤寛, ワグルサナット
  • 学会等名: 日本非破壊検査協会 第42回応力・ひずみ測定と強度評価シンポジウム
  • 発表場所: 大田区産業プラザ
  • 年月日: 2011-01-21
• [学会発表] Synchronized SAW measurement of fatigue crack appearing at bolted joints (2010)
  • 著者名/発表者名: ワグルサナット, 加藤寛
  • 学会等名: 第41回応力・ひずみ測定と強度評価シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-01-09
• [学会発表] Synchronized surface acoustic wave measurement of fretting crack appearing at bolt joints of aluminum alloy plates (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Wagle, H. Kato
  • 学会等名: The 13th Asia-Pacific Conf. Non-Destructive Test
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2009-11-11
• [学会発表] Synchronized surface acoustic wave measurement of fretting fatigue crack appearing at bolt joints of aluminum alloy plates (2009)
  • 著者名/発表者名: ワグルサナット, 加藤寛
  • 学会等名: The 13th Asia-Pacific Conference on Non-Destructive Testing
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-11-11
• [学会発表] Al合金平板ボルト締結部に生じた疲労き裂の同期表面弾性波測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: ワグルサナット, 加藤寛
  • 学会等名: 材料力学カンファレンス(M&M2009)
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2009-07-26
• [学会発表] Ultrasonic detection of invisible fatigue crack initiated at bolted joints of aluminum alloy plates (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Wagle, H. Kato
  • 学会等名: Proc. 3rd JSME/ASME Int. Conf. on Mater. Process. ICM & P 2008
  • 発表場所: Evanston Illinois
• [学会発表] Ultrasonic detection of the fatigue crack initiated at a deep notch and a bolt hole (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Wagle, H. Kato, K. Kageyama
  • 学会等名: Proc. Int. Conf. Advanced Technol
  • 発表場所: Exp. Mech. Fukuoka
  • 年月日: 2007-09-12
• [備考]
  • URL: http://mehp.mech.saitama-u.ac.jp/index.html
• [備考]
  • URL: http://mehp.mech.saitama-u.ac.jp/index.html
• [備考]
  • URL: http://mehp.mech.saitama-u.ac.jp/index.html
• [備考]
  • URL: http://mehp.mech.saitama-u.ac.jp/index.html