計算知能技術と電磁場逆解析の統合化による渦電流深傷法の高度化に関する研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10680493
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 小島 史男 神戸大学, 自然科学研究科, 教授 (70234763)
• 研究分担者: 久保田 直行 大阪工業大学, 工学部, 講師 (30298799)
• キーワード: 原子力工学 / 保全工学 / 非破壊検査 / 逆問題解析 / 計算知能工学 / 電磁工学 / システム構成学 / ソフトコンピューテイング

研究概要

先端計測技術による磁場計測データを用いて、原子炉内の蒸気発生器伝熱管に存在する微傷欠陥の幾何学的情報を計算機で復元するソフトウエア技法の開発を目的として、以下の手順で研究を実施した。
1.蒸気発生器伝熱管に発生した自然き裂の形状を調査し、伝熱管の配管構造を考慮した欠陥評価パラメータを定義した
2.高機能プローブによる磁場計測技術の現状を調査し、伝熱管に発生する自然き裂と磁場計測データとの因果関係を記述する順解析モデルを開発した
3.日本AEM学会で提供されているベンチマークデータにより、提案した順解析モデルの精度評価を実施した。
4.順解析モデルを用いて、逆解析における非適切性を克服するために、計算知能化技術を導入した逆解析アルゴリズムを開発した。
以下の結果より、伝熱管の自然き裂には、応力腐食割れ(SCC)に起因するものが多く、その接触面が非常に狭いことから、疲労が接触面における導電率の変化に影響し、磁場計測データにその変化が顕著にみられることが判明し、そのパラメータ表現について検討した。また最近の高機能磁気プローブの開発状況を調査した結果、受発信型磁気プローブの使用を前提とした有限要素モデルを導出した。また実環境における、測定時のあいまいさを考慮して、遺伝的プログラミングを併用したファジイ推論機構を、前出の有限要素モデルを基本に構築した。なお提案している手法の有効性を検討するため、日本AEM学会で提案されている国際ベンチマーク試験に参加し、計算実験を継続中である。

研究成果

• [文献書誌] 小島史男: "簡略化ファジイ推論を用いた原子炉蒸気細管内のき裂深さ推定に関する計算法"日本機械学会論文集(C編). 65巻、637号. 3614-3620 (1999)
• [文献書誌] Fumio KOJIMA: "Identification of Crack Profiles using Genetic Programming and Fuzzy Inference"Proc.The 1^<st>Japan-Greece Joint Workshop on Superconductivity and materials. 209-216 (1999)
• [文献書誌] Fumio KOJIMA: "Location and Shape Identification of Material Flaw using High Tc-SQUID,Studies in Applied Electromagnetics and Mechanics"Studies in Applied Electromagnetics and Mechanics. (印刷中). (2000)
• [文献書誌] Fumio KOJIMA: "Data Recovening Technique for Superconducting Quantum Interference Device and Its Application to Nondestructive Evaluation"Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation. Vol.19(印刷中). (2000)
• [文献書誌] Fumio KOJIMA: "Computational Method for Crack Shape Reconstruction of Steam Generator Tubes Using Method of Mapping"Studies in Applied Electromagnetics and Mechanics. (印刷中). (2000)
• [文献書誌] 小島史男: "正則化逆解析法による高温超伝導量子干渉素子を用いた導体欠陥の位置・形状同定"日本AEM学会論文集. (印刷中). (2000)
• [文献書誌] 久保田直行: "センサリネットワークに基づく移動ロボットの適応行動"日本機械学会論文集(C編). 65巻、631号. 1006-1012 (1999)
• [文献書誌] Naoyukii KUBOTA: "Information Transformation by Virus-Evolutionary Genetic Programming(掲載決定)"Joumal of Artificial Life and Robotics. (2000)
• [文献書誌] Naoyukii KUBOTA: "Path Planning and Control for a Flexible Transfer System"Joumal of Robotics and Mechatronics. (掲載決定). (2000)
• [文献書誌] H.T.BANKS: "Boundary Shape Identification in Two-Dimensional Electrostatic Problems using SQUIDS"Joumal of Inverse and Ill-posed Problems. (掲載決定). (2000)
• [文献書誌] 小島史男: "電磁現象と逆問題"養賢堂. 190 (1999)
• [文献書誌] 山本鎮男: "ヘルスモニタリング、機械・プラント・建築・土木構造物・医療の健全性監視"共立出版. 255 (1999)