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超音波を用いて非破壊的に材料内部の欠陥を探傷し、欠陥の位置、寸法を把握するために、従来用いられてきた受信時間と受信強度以外に、入力波形と欠陥エコー波形を比較して、欠陥の情報を得る研究が行われてきた。しかし、受信波を用いた場合、解析結果には用いた探触子、反射音場、受信システム等の特性に強く依存し、純粋に欠陥による波形の変化分だけを抽出することは困難だった。
本研究では、光弾性を用いた超音波の可視化装置を用いて、欠陥に入射前と反射後の超音波像を測定し、欠陥反射による波形の変化を抽出し、従来の測定法と比較した。用いた可視化システムは、ガラスモデル中の伝搬超音波の音圧を、光弾性法を利用して輝度の強さに、さらに波形に変換し、周波数解析法等の波形解析を行えるよう測定感度を上げると共に、画像処理を行えるシステムに改良した。試験片は、閉口き裂を導入した昨年度製作したガラスモデルで、荷重をかけて徐々にき裂を開口させ、き裂からの超音波の反射特性を波形解析して調べた。得られた入射波形と反射波形の差異は、従来探傷波形の受信波で行われてきた手法の結果と比較して異なっており、材料中での超音波伝搬の解析において、本法の有効性が確認できた。
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