磁気センサを用いた周波数探査による非破壊材質評価システムの構築

• 研究課題/領域番号: 26420391
• 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: 計測工学
• 研究機関: 大分大学
• 研究代表者: 槌田 雄二 大分大学, 工学部, 准教授 (80284785)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 磁気センサ / 周波数探査 / 材質評価 / 非破壊評価 / 計測システム / 非破壊

研究成果の概要

本研究では、電磁気的手法を用いて非破壊的な鉄鋼材の材質評価システムを開発し、その実用化に対する検討を行った。炭素鋼焼入れ材に対して、用いる周波数成分によって得られる磁気特性が異なることを示し、材質評価を非破壊的に可能とするために、周波数掃引励磁スペクトログラム法を開発した。同法が鋼材焼入れ条件を定性的に評価可能であることを明らかにし、実製品である車のシートフレーム部品の降伏応力を定量的に評価するため、降伏応力が既知である母材試料を用いて、測定結果から得られる磁気特性と降伏応力に相関関係を得た。母材試料から取得したデータより、車のシートフレーム部品の降伏応力を定量的に評価可能とした。

研究成果

• [雑誌論文] Local Hardening Evaluation of Carbon Steels by Using Frequency Sweeping Excitation and Spectrogram Method (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Tsuchida, Yuki Kudo, and M. Enokizono
  • 雑誌名: Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation 巻: 36 ページ: 110008-110008
  • DOI: 10.1063/1.4974686
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Non-Destructive evaluation of materials by magnetic measurements (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuji Tsuchida, and Masato Enokizono
  • 雑誌名: Materials Science Forum 巻: Vol. 856 ページ: 141-146
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/msf.856.141
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Vector Magnetic Characteristic Analysis of a Permanent Magnet Motor by Controlling Local Stress (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Kai, Yuji Tsuchida, Masato Enokizono
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics 巻: 51 号: 3 ページ: 1-4
  • DOI: 10.1109/tmag.2014.2362515
  • 査読あり
• [学会発表] Ｈセンサを用いたバルクハウゼン信号による電磁鋼板の残留応力評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 槌田雄二
  • 学会等名: 電気学会マグネティックス研究会
  • 発表場所: 高山市民文化会館(岐阜県高山市)
  • 年月日: 2016-08-01
  • 国際学会
• [学会発表] Local Hardening Evaluation of Carbon Steels by Using Frequency Sweeping Excitation and Spectrogram Method (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Tsuchida
  • 学会等名: Quantitative Nondestructive Evaluation
  • 発表場所: The Georgia Tech Hotel and Conference Center(Atlanta, GA, USA)
  • 年月日: 2016-07-17
• [学会発表] 磁気センサを用いた非破壊材質評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 槌田雄二
  • 学会等名: 平成28年電気学会全国大会
  • 発表場所: 東北大学(宮城県仙台市)
  • 年月日: 2016-03-16
• [学会発表] 金属材料改質技術と非破壊材質評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 槌田雄二
  • 学会等名: 第24回ＭＡＧＤＡコンファレンス in Tohoku 電磁現象及び電磁力に関するコンファレンス
  • 発表場所: 東北大学(宮城県仙台市)
  • 年月日: 2015-11-12
• [学会発表] 周波数掃引スペクトログラムを用いた焼入れ自動車鋼材の非破壊評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 槌田雄二
  • 学会等名: 第24回ＭＡＧＤＡコンファレンス in Tohoku 電磁現象及び電磁力に関するコンファレンス
  • 発表場所: 東北大学(宮城県仙台市)
  • 年月日: 2015-11-12
• [学会発表] 高周波誘導加熱による無方向性電磁鋼板の磁気特性の制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 槌田雄二
  • 学会等名: 第24回ＭＡＧＤＡコンファレンス in Tohoku 電磁現象及び電磁力に関するコンファレンス
  • 発表場所: 東北大学(宮城県仙台市)
  • 年月日: 2015-11-12
• [学会発表] 周波数掃引スペクトログラム法を用いた自動車用鋼板の非破壊評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 槌田雄二
  • 学会等名: 平成27年電気学会産業応用部門大会
  • 発表場所: 大分大学(大分県大分市)
  • 年月日: 2015-09-02
• [学会発表] 高周波誘導加熱による無方向性電磁鋼板の磁気特性非破壊評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 槌田雄二
  • 学会等名: 平成27年電気学会産業応用部門大会
  • 発表場所: 大分大学(大分県大分市)
  • 年月日: 2015-09-02
• [学会発表] 周波数掃引スペクトログラム法を用いた焼入れ非破壊評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 槌田雄二
  • 学会等名: 電気学会マグネティックス研究会
  • 発表場所: 茨城大学(茨城県日立市)
  • 年月日: 2015-07-16
• [学会発表] 熱処理を施した無方向性電磁鋼板の磁気特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 槌田雄二
  • 学会等名: 電気学会マグネティックス研究会
  • 発表場所: 茨城大学(茨城県日立市)
  • 年月日: 2015-07-16
• [学会発表] Non-destructive Evaluation of Materials by Magnetic Measurements (2015)
  • 著者名/発表者名: 槌田雄二
  • 学会等名: The ninth Japanese-Mediterranean Workshop on Applied Electromagnetic Engineering for Magnetic, Super-conducting, Multifunctional and Nanomaterials (JAPMED’9)
  • 発表場所: Technical University of Sofia(Sofia, Bulgaria)
  • 年月日: 2015-07-05
  • 国際学会
• [学会発表] 周波数掃引スペクトログラム法を用いた焼入れ鋼材の非破壊評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 槌田雄二
  • 学会等名: 第２７回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
  • 発表場所: ハウステンボス内タワーシティ(長崎県佐世保市)
  • 年月日: 2015-05-14
• [学会発表] 熱処理を施した無方向性電磁鋼板の磁気特性非破壊評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 槌田雄二
  • 学会等名: 第２７回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
  • 発表場所: ハウステンボス内タワーシティ(長崎県佐世保市)
  • 年月日: 2015-05-14
• [学会発表] 周波数掃引スペクトログラム法を用いた焼入れ鋼材の非破壊評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 槌田雄二
  • 学会等名: 第27回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
  • 発表場所: ハウステンボス内タワーシティ(長崎県佐世保市)
  • 年月日: 2015-05-14
• [学会発表] 熱処理を施した無方向性電磁鋼板の磁気特性非破壊評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 槌田雄二
  • 学会等名: 第27回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
  • 発表場所: ハウステンボス内タワーシティ(長崎県佐世保市)
  • 年月日: 2015-05-14
• [学会発表] Measurement of iron loss in wound iron core by using visualizing iron loss distribution system (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Tsuchida
  • 学会等名: 13th International Workshop on 1&2 Dimensional Magnetic Measurement and Testing
  • 発表場所: Starhotel Majestic(Torino, Italy)
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] 磁界センサを用いたバルクハウゼン信号による残留応力評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 槌田雄二
  • 学会等名: 電気学会マグネティックス研究会
  • 発表場所: ホテルパーク(岐阜県岐阜市)
  • 年月日: 2014-07-30
• [学会発表] Vector Magnetic Characteristic Analysis of a Permanent Magnet Motor by controlling Local Stress (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuji Tsuchida
  • 学会等名: 16th IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation (CEFC2014))
  • 発表場所: The Imperial Palace(Annecy, France)
  • 年月日: 2014-05-26
• [備考]
  • URL: http://tsuchida.cc.oita-u.ac.jp/