| 研究課題/領域番号 |
21H01279
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 | 芝浦工業大学 |
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研究代表者 |
細矢 直基 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (40344957)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2023年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
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| キーワード | レーザー誘起プラズマ / 衝撃波 / 非破壊検査 / Lamb波 / 偏光干渉計 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
航空機など大型構造物の欠陥や損傷の検出は，検査員の目視による方法が一般的である．しかし，判定結果には個人差によるばらつきがある．研究代表者は，レーザー誘起プラズマ（Laser-Induced Plasma: LIP）加振により生成されたLamb波を用いる非破壊検査法を実現した．本手法により，人工的に設けた亀裂を検出できた．さらに，接触式デバイスでは数時間を要していたものを，本手法では40分に短縮することに成功した．本研究では，LIP加振と，光の偏光と干渉を組み合わせたLIP偏光干渉計を構築する．そして，本システムによりLamb波を面計測（従来は点計測）することで，広域非破壊検査の時間をさらに短縮する．
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| 研究実績の概要 |
航空機など大型構造物の欠陥や損傷の検出は，検査員の目視による方法が一般的である．広域の非破壊検査を短時間で実現するために，応募者は，レーザー誘起プラズマ（Laser-Induced Plasma: LIP）加振により生成されたLamb波（弾性波）を用いる方法を実現した．本手法により，非接触非破壊で人工的に設けた亀裂を検出できた．接触式デバイスでは100点計測（検査領域は1辺が100 mmの正方形）に6時間を要していたものを，本手法では2601点計測で40分に短縮することに成功したが，さらなる短縮化が必要である．本研究では，LIP加振と偏光干渉計を組み合わせたLIP偏光干渉計を構築する．そして，本システムによりLamb波を面計測（従来は点計測）することで，広域非破壊検査の時間をさらに短縮する．
令和3年度は，偏光干渉計を導入し，調和加振における振動応答を計測した．本システムにより，ミラーを供試体として，固有振動数，固有振動モードが計測できることを確認した．
令和4年度は，偏光干渉計で，前年度と同じ供試体に対してLIP衝撃波により生成されたLamb波を面計測し，Lamb波の伝播を可視化した．特定の周波数成分におけるLamb波の位相速度の計測に成功した．
令和5年度は，前年度と同様のシステムを用いて100 kHzまでのLamb波の位相速度の分散曲線を求め，Rayleigh-Lamb方程式により解析的に得られたものと比較評価し，両者が良く一致することを明らかにした．また，供試体の板厚を変化させても同様に100 kHzまで位相速度を求めることができた．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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