ひずみ・応力/劣化に対する電磁物性の高精度計測と評価に関する総合研究

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08305003
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 阿部 博之 東北大学, 総長 (00005266)
• 研究分担者: 高木 敏行 東北大学, 流体科学研究所, 助教授 (20197065) ; 白鳥 正樹 横浜国際大学, 工学部, 教授 (60017986) ; 坂 真澄 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20158918) ; 大谷 隆一 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50025946) ; 青木 繁 東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (90016436)
• キーワード: 抵抗率 / 透磁率 / 磁気AE / 渦電流 / 材料力学 / ひずみ / 応力 / 劣化

研究概要

本研究は,材料力学に関わりをもつ広い意味での電磁物性(抵抗率,透磁率,磁気AEなど)を調査し,これらの電磁物性とひずみ・応力/劣化の関係を明らかにして,電磁物性によりひずみ・応力/劣化を高精度に計測・評価する方法を確立することを目的とする。本年度は,昨年度の実績を踏まえ以下の研究を実施した。
1.電磁物性と材料力学の関わりの調査と問題点抽出の充実 電磁物性とひずみ・応力/劣化の関係の高精度計測と評価のための基礎の確実化を狙い,昨年度に実施した調査と問題点抽出をさらに推し進めて,軟鋼の残留応力と磁歪曲線の関連,パルス磁場による高温超電導体の磁化特性や磁束侵入の周波数特性などについて詳細な検討を実施した。
2.電磁物性の理論・数値解析手法の評価の充実 渦流探傷試験への応用を念頭にした有限要素法による電磁界数値解法,磁化曲線の高精度計測のためのノイズ低減数値シミュレーション,交流漏洩磁束探傷試験の簡便化のための近似的数値解法の検討など,具体的事例について数値解析を行い当該評価の充実を図った。
3.高精度計測の検証 磁気特性を用いたワイヤロープの劣化評価,回転磁束型磁気センサによる鋼板裏側欠陥の評価,直流磁場による三次元多重き裂の評価,同軸ケーブルを用いた電磁波による欠陥の評価,直流電位差法によるクリープ疲労損傷評価などを実施して,検証した。
本年度は,研究組織の研究者が一堂に会した会合を平成9年7月と平成10年1月に開催し,緊密な研究打合わせをして上記の実績を挙げた。

研究成果

• [文献書誌] Y.Ju(M.Saka and H.Abe): "A Method for Nondestructive Testing of Defects in Dielectric Material Utilizing Coaxial Line Sensor Technique" Proc.International Conference on Materials and Mechanics '97. 401-404 (1997)
• [文献書誌] 浦 郷 正 隆(天谷 賢治, 青木 繁): "多層構造を持つ鋼管内における軸対称電磁場の効率的境界要素解析法" 日本機械学会論文集(A編). 63・607. 589-594 (1997)
• [文献書誌] 浦 郷 正 隆(天谷 賢治, 青木 繁): "多層構造を持つ鋼板上における軸対称電磁場の効率的境界要素解析法" 日本機械学会論文集(A編). 63・610. 1280-1286 (1997)
• [文献書誌] 池 田 誠(松岡 敬, 岩上 明, 安福精一): "磁歪法による応力測定の実用化のための基礎研究" 1997年度 土木学会中国支部研究発表会講演予稿集. 637-638 (1997)
• [文献書誌] 殷 春 治(田辺博起, 田中英次, 安福精一): "応力測定における磁化曲線の活用に関する一研究" 1997年度 日本物理学会,応用物理学会,中国四国支部例会 予稿集. 86 (1997)
• [文献書誌] 安福 精一(松永圭樹, 殷 春治, 田中英次, 田辺博樹, 池田 誠, 他): "磁気的応力測定に与えるショットブラストの影響" 日本非破壊検査協会 平成9年度秋季大会講演概要集. 261-264 (1997)
• [文献書誌] 石丸泰彦(早川聡一郎, 土田縫夫, 飯野 豊, 今井孝二): "漏れ磁気回路を有するセンサを用いた微小範囲透磁率計" 電気学会 全国大会講演論文集. 3. 261-262 (1997)
• [文献書誌] M.Enokizono(S.Mori and O.Benda): "A Treatment of the Magnetic Reluctivity Tensor for Rotating Magnetic Field" IEEE Transactions on Magnetics. 33・2. 1608-1611 (1997)
• [文献書誌] M.Enokizono(N.Soda): "Finite Element Analysis of Transformer Model Core with Measured Reluctivity Tensor" IEEE Transactions on Magnetics. 33・5. 4110-4112 (1997)
• [文献書誌] 榎 園 正 人(槌田雄二, 片井哲也): "移動磁界型磁気探傷装置" 日本応用磁気学会誌. 21・4-2. 773-776 (1997)
• [文献書誌] 多 田 直 哉(北村隆行, 大谷隆一): "二重周期貫通き裂群の直流電位場解析" 非破壊検査. 46・9. 681-687 (1997)
• [文献書誌] 多 田 直 哉(林 義仁, 北村隆行, 大谷隆一): "多数き裂型損傷を受けた材料の直流電位差に関する解析" 日本機械学会論文集(A編). 63・614. 2235-2242 (1997)
• [文献書誌] N.Tada(Y.Hayashi, T.Kitamura, and R.Ohtani): "Analysis on the Applicability of Direct Current Electrical Potential Method to the Detection of Damage by Multiple Small Internal Cracks" International Journal of Fracture. 85・1. 1-9 (1997)
• [文献書誌] T.Yamanoto(A.Siuchi, A.Saito, A.Hasenzagl, H.Pfutzner): "Domain Structure and Magnetostriction of Grain Oriented Silicon Steel Sheets under Stress" J.Electrical Engineering in Slovakia. 48・8. 88-91 (1997)
• [文献書誌] M.Saka: "NDE of Multiple Cracks by Electromagnetic Techniques" Proc.Fourth Far East Conf.on NDT,KSNT. 379-386 (1997)
• [文献書誌] 坂 真 澄(佐藤育子): "直流磁場を用いた三次元多重き裂の簡易非破壊評価" 日本機械学会論文集(A編). 64・617. 14-21 (1998)
• [文献書誌] 白 鳥 正 樹(蔵原鉄二, 小笠原永久): "ハニカムサンドウィッチ構造材料の熱変形解析" 日本機械学会 第10回計算力学講演会 講演論文集. 377-378 (1997)
• [文献書誌] H.Fukutomi(T.Takagi, J.Tani, M.Hashinoto, J.Shimone, et al.): "Numerical Evaluation of ECT Impedance Signal due to Minute Cracks" IEEE Transactions on Magnetics. 33・2. 2123-2126 (1997)
• [文献書誌] T.Takagi(J.Tani, H.Fukutomi and M.Hashimoto): "Finite Element Modelling of Eddy Current Testing of Steam Generator Tube with Crack and Deposit" Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation. 16. 263-270 (1997)
• [文献書誌] 高 木 敏 行(福富広幸): "電磁解析技術による渦流探傷試験" 非破壊検査. 47・2. 85-91 (1998)
• [文献書誌] N.Takahashi: "Verification of Softwares for Electromagnetic Field Analysis Using Models Proposed by Investigation Committees in IEE of Japan" ACES Journal. 12・3. 50-61 (1997)
• [文献書誌] K.Muramatsu(N.Takahashi, T.Hashio, C.Yamada, et al.): "Analysis and Experiment of Permanent Magnet Type of Retarder" Proc.AUPEC'97 Conference. 143-148 (1997)
• [文献書誌] L.Zheng(K.Tsukada and K.Hanasaki): "Estimation of Carbon Content in Steel by Using Magnetic Hysteresis Loop" Proc.Fourth Far East Conf.on NDT,KSNT. 113-118 (1997)
• [文献書誌] 塚 田 和 彦: "非破壊検査における電磁解析技術の現状" 非破壊検査. 47・2. 80-84 (1998)
• [文献書誌] 後 藤 雄 治(橋本光男): "強磁性管ECTの未飽和領域磁化によるノイズ低減数値解析法" 電気学会論文誌 A. 117-A・7. 761-766 (1997)
• [文献書誌] 福 岡 克 弘(橋本光男, 樋口天光, 村上雅人): "リング試料を用いた高温超電導体の磁束侵入周波数特性" 電気学会論文誌 A. 117-A・8. 818-824 (1997)
• [文献書誌] 後 藤 雄 治(橋本光男): "交流漏洩磁束探傷試験の近似的数値解析法の検討" 非破壊検査. 46・11. 815-820 (1997)
• [文献書誌] 山 崎 友 裕(山本真史, 平尾雅彦): "磁歪特性を利用した軟鋼の非破壊残留応力測定" 日本機械学会論文集(A編). 63・611. 1489-1494 (1997)
• [文献書誌] E.Matsumoto(K.Miki and T.Shidata): "Measurement of Stress and Magnetization by Ultrasonic Transverse Waves" J.Electrical Engineering. 48・8/S. 46-49 (1997)
• [文献書誌] S.Biwa(K.Katsumi, Y.Omoto, E.Matsumoto and T.Shibata): "Sersing Technique for Surface Strain Distribution with Piezoelectric Film" J.Electrical Engineering. 48・8/S. 50-53 (1997)
• [文献書誌] 久保貴博(伊藤洋茂, 斉藤和宏, 本多啓三, 古村一朗): "小球衝突損傷を受けた遮熱コーティングの非破壊検査" 日本非破壊検査協会 平成9年度秋季大会 講演概要集. 97-100 (1997)
• [文献書誌] 陳 鋼 珠(山口篤憲): "ウェーブレット解析を用いた渦電流探傷信号解析(第三報)(構造物ときずによる複合信号からのきず信号の検出及び評価)" 日本非破壊検査協会 平成9年度春季大会 講演概要集. 9-12 (1997)
• [文献書誌] 武 尾 文 雄(坂 真澄, 阿部博之): "外部磁束密度計測による磁気ひずみ応力測定法におけるセンサ位置に関する研究" 日本機械学会 第75期通常総会講演会講演論文集. (掲載予定). (1998)
• [文献書誌] T.Yamasaki(H.Kuki and M.Hirao): "Nondestructive Stress Measurement in Steel Using Magnetostriction" Proc.8th Intl.Symp.on Nondestr.Charact.of Mater.(掲載予定). (1998)
• [文献書誌] 勝 美 圭 介(琵琶志朗, 松本英治, 柴田俊忍): "高分子圧電フィルムを用いた静的ひずみ分布の測定(測定原理および円孔付平板に対する検討)" 日本機械学会論文集(A編). 61・617. 215-220 (1998)
• [文献書誌] T.Yamasaki(M.Hirao): "Nondestructive Residual Stress Measurement in Butt Welded Steel Plates Using Stress Dependence of Magnetostriction" Electromagnetic Nondestructive Evaluation. 87-94 (1997)
• [文献書誌] 平 間 豊(脇若弘之, 矢島久志): "エレベータ用ロープテスタとロープ取替予測管理" 日本AEM学会誌. 5・1. 8-12 (1997)
• [文献書誌] 脇 若 弘 之: "磁気異方性センサによる鋼板の曲げ応力測定と応用測定" 第122回X線材料強度部門委員会 研究討論会資料. 7-15 (1997)
• [文献書誌] 大 平 義 博(平間 豊, 矢島久志, 脇若弘之): "エレベータ用ワイヤロープ探傷装置の開発" 第9回「電磁力関連のダイナミックス」シンポジウム講演論文集. B4. 243-246 (1997)
• [文献書誌] 劉 浩(坂 真澄, 古村一朗, 坂本博司): "三次元平行多重き裂の非破壊評価" 非破壊検査. 46・7. 501-510 (1997)
• [文献書誌] T.Takagi(J.R.Bowler and Y.Yoshida): "Electromagnetic Nondestructive Evaluation Studies in Applied Electromagnetics and Mechanics,Vol.12" IOS Press, 320 (1997)