超音波の逆演算解析に基づく定量非破壊評価機器の試作

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04555176
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 岸 輝雄 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (40011085)
• 研究分担者: 志波 光晴 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助手 (70242120) ; 榎 学 東京大学, 先端科学技術研究センター, 講師 (70201960)
• キーワード: 超音波 / アコースティック・エッミション / 逆問題解析 / モーメントテンソル

研究概要

本研究は、超音波探傷子及びアコースティック・エミッション(AE)変換子で検出した欠陥波形を逆演算解析することにより、欠陥を静的かつ動的に定量評価する新しいタイプの非破壊評価機器を開発することを目的としている。
AEでは、これまでの研究により均質材料において、6chの計測系を用いて、逆演算によるモーメントテンソルが得られていた。本年度においては、接合材のモーメントテンソル導出が課題であり、波動伝播特性破壊モードの両面から研究がなされた。まず、セラミックスコーティング材では、熱サイクル負荷試験時に発生するAEの逆問題解析が行なわれ、その微視破壊が2種類の割れ生成時間に大分できた。一方、異方性材料である連続繊維強化セラミックスにおいては、逆問題解析により脱接合長さの定量的な導出に成功しており、今後接合材に対する応用を進める予定である。
超音波では、すでにインパルス入力による音速・減衰解析装置が完成していたが、本年度においては、これを基にしたCスコープ装置を開発した。本装置を用いたセラミックスコーティング材の損傷評価では、熱サイクル試験により発生した接合界面の剥離の検出は可能であったが、初期欠陥の検出は探触子のリンギング波形の中に埋没した欠陥エコーの分離が困難であったためできなかった。今後逆問題解析法を応用し、探触子の応答関数及び試験片の伝播特性の影響を除いた、欠陥エコー波形の検出と定量化が課題である。

研究成果

• [文献書誌] 増野 茂美,志波 光晴,岸 輝雄: "動的クラック顕微鏡の開発" 非破壊検査. 41. 613-619 (1992)
• [文献書誌] M.Shiwa,H.Inaba,S.H.Carpenter,T.Kishi: "Development of High-Sensitivity and Low-Noise Integrated Acoustic Emission Sensor" Materials Evaluation. 50. 868-874 (1992)
• [文献書誌] H.Tsuda,M.Enoki,T.kisi: "Effect of Interfrictional Rroperties ondfracture Taughness in Fiber-Reinforced Cerumic Composites" Jourral of the Ceramic Society of Japan. 100. 998-1006 (1992)
• [文献書誌] Edited by Teruo Kishi,Tetsuya Saito,Clayton Ruud,Robert Green,Jr.: "Nondestructive Cha晋acterization of Mutericels V" Gordon and breuch, 1097 (1992)
• [文献書誌] T.Kishi,K.Takahashi,M.Ohtsu: "Rrogress in Acoustic Emission VI" The Japan Society for Nondestructive Inspection, 604 (1992)