| 研究課題/領域番号 |
21K04550
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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25010:社会システム工学関連
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| 研究機関 | 徳島大学 |
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研究代表者 |
石川 真志 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 講師 (10635254)
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| 研究分担者 |
小山 昌志 明星大学, 理工学部, 准教授 (00453829)
西野 秀郎 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (50316890)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 非破壊検査 / 赤外線サーモグラフィ / 超音波 / 定在波 / き裂 / 超音波振動 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
超音波励起赤外線サーモグラフィ法は検査対象物内に励起した超音波により亀裂等の欠陥部を振動させ、これに伴い生じる摩擦熱を赤外線サーモグラフィにより検出する非破壊検査手法である。本研究では、同手法による検査時にしばしば問題となる検査対象物内での定在波の発生と、これに伴い欠陥の存在しない健全部で生じる意図しない発熱について、その発生のメカニズムおよび検査への影響を各種形状／物性の対象物に対する実験および解析から包括的に検討する。また、定在波による発熱の影響を低減する検査手法、データ処理方法を検討し、その実験的な検証と実構造検査への有効性について検討を行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、超音波励起サーモグラフィ検査において観察される検査対象物内での定在波に起因する不要な発熱（定在波発熱）に注目し、その発生要因を波動伝搬の観点から調査するとともに、定在波発熱による悪影響を低減し欠陥検出能力を向上させる方法について検討を行った。その結果、定在波発熱は検査対象物中に発生するガイド波（平板形状の場合はA0モードラム波、円筒形状の場合はFモードガイド波）の伝搬によって生じる定在波に起因するものであることを明らかにした。また、異なる複数位置より超音波を励起して得られる複数枚の熱画像の加算平均することで、熱画像上の定在波発熱が低減され、欠陥の検出能力が向上することが確認された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
超音波励起サーモグラフィ検査は、他の非破壊検査技術での検査が困難な閉じたき裂やキッシングボンドなどの閉口欠陥の検出に有望であることが知られている。一方で、検査時に生じる定在波発熱により、検出すべき欠陥部発熱と定在波発熱との識別が困難となり得ることも確認されている。本研究では、定在波発熱の発生要因を波動伝搬の観点から明らかにし、その知見をもとに定在波発熱の低減手法に関する一案を提案した。これらの成果は、超音波励起サーモグラフィ検査の更なる検査能力向上に向けた検査手法・データ処理手法の最適化の上での基礎知見となると考えられ、閉口欠陥に対する将来的な高精度検査技術の確立に資する成果であると考える。
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