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非線形超音波法による金属材料の劣化・損傷の非破壊画像化と識別

研究課題

研究課題/領域番号 24560119
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関公益財団法人名古屋産業科学研究所

研究代表者

川嶋 紘一郎  公益財団法人名古屋産業科学研究所, その他部局等, 研究員 (50023239)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2014年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2012年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード非線形超音波 / 超音波試験 / 非破壊検査 / 非破壊材料評価 / 高調波 / 画像化 / 劣化・損傷 / 局部塑性域 / 高調波画像化 / 材料劣化 / 非金属介在物 / 塑性域 / 熱疲労き裂 / 燃料被覆管 / 微細欠陥 / 介在物 / 局部塑性変形 / 金属基複合材料
研究成果の概要

従来超音波探傷法により,巨視き裂発生前の材料劣化,非金属介在物を含む微小異質部,塑性変形域などを非破壊的評価することは極めて困難である.本研究では,大振幅正弦波バースト波により上記不健全部を振動させたときに励起される,正弦波からの波形のゆがみを高調波振幅として抽出しその振幅を用いて不健全部を可視化する高調波画像化により,上記不健全部を非破壊的に検出し識別することも試みた.厚さ方向の共振周波数を持つバースト波を入射し,その高調波振幅を可視化することにより,疲労き裂先端部塑性域,引張負荷の増大に伴う塑性域の拡大を可視化できた.平面図と断面図より隙間を持つ欠陥と隙間のない異常部を識別できる.

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Enhanced higher harmonic imaging of heterogeneities and local plastic deformation in steel plate2014

    • 著者名/発表者名
      K. Kawashima, R. Imanishi, T. Aida and Y. Zhou
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conf. Proc.

      巻: 520 ページ: 012021-012021

    • DOI

      10.1088/1742-6596/520/1/012021

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Higher-harmonic imagingu of the plastic zone in front of a fatigue crack tip2014

    • 著者名/発表者名
      K. Kawashima, T. Aida and H. Yasui
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 53 号: 7S ページ: 07KC04-07KC04

    • DOI

      10.7567/jjap.53.07kc04

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 水浸超音波画像化法により何が診えるか?2013

    • 著者名/発表者名
      川嶋紘一郎
    • 雑誌名

      非破壊検査

      巻: 62 ページ: 582-587

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 非線形超音波を用いた固体材料の非破壊評価ー内部微細異質部の画像化―2013

    • 著者名/発表者名
      川嶋紘一郎
    • 雑誌名

      非破壊検査

      巻: 62 ページ: 3-10

    • NAID

      10031147220

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 水浸高調波不尾による繰返負荷過程における塑性域変化の可視化2015

    • 著者名/発表者名
      川嶋紘一郎,安井一
    • 学会等名
      日本機械学会2015年年次大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2015-09-15 – 2015-09-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Nonlinear ultrasound imaging of thermal fatiguecracks of several tens nm gap in glass plates2015

    • 著者名/発表者名
      M. Hertl, K. Kawashima, K. Sekino, H. Ysui and T. Aida
    • 学会等名
      Nonlinear Acoustics, ISNA 2015
    • 発表場所
      フランス,リヨン
    • 年月日
      2015-06-29 – 2015-07-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高調波法による鋼中介在物の画像化2013

    • 著者名/発表者名
      川嶋紘一郎・今西龍介
    • 学会等名
      第20回超音波による非破壊評価シンポジウム
    • 発表場所
      東京戸品川区きゅりあん
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 100MHz 域バースト波送信器を用いた内部異常部の水浸高調波画像化

    • 著者名/発表者名
      川嶋紘一郎 今西龍介 会田拓己 周永恵
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会 平成25年度 春季講演会
    • 発表場所
      東京都 アルカディア市ヶ谷
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 微小疲労き裂先端部塑性域の高調波画像化

    • 著者名/発表者名
      川嶋紘一郎 会田拓己 藤田文雄
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会 第21回超音波による非破壊評価シンポジウム
    • 発表場所
      東京都立産業技術センター本部
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 高調波画像化の最前線

    • 著者名/発表者名
      川嶋紘一郎
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会新素材・赤外線サーモグラフィ部門合同ミニシンポジウム
    • 発表場所
      日本非破壊検査協会
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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