| 研究概要 |
まず,本研究の基礎として,磁気弾性結合効果に基づく物理現象の一つである磁化曲線と磁気ひずみの応力依存性を解析した.松本が提唱した磁場,磁化,応力,ひずみの間の微分型構成式を強磁性材料に適応した.その結果,提案したモデルは,典型的な強磁性材料である純ニッケルの磁化曲線と磁気ひずみを,それらのヒステリシス,非線形性および応力依存性を含めてよい精度で表現することができることを示した.
つぎに,磁気音響効果を定量的な非破壊評価に応用するため,ニッケルに磁場を印加し、磁場の周期ならびにその振幅が磁気アコースティック・エミッション(磁気AE)に及ぼす影響について調べた。その結果、磁場の周期を変化させても磁気AEのトータルイベントの数は変化しないことがわかった。また、引張応力を印加磁場に平行な方向にかけると、磁気AEは応力の増加に伴い減少することがわかった。特に塑性域にまで引張応力をかけると磁気AEは急激に減少した。この結果から、引張応力と平行に磁場を印加すれば、非破壊評価法として磁気AEが有効であることがわかった。
さらに,磁気音響効果の応用として,ローレンツ型電磁音響変換器(EMAT)を用いた超音波探傷を解析した.まずEMATコイルに電流を印加したときの導体試料中に発生する渦電流分布,永久磁石によって生じる静磁場分布をそれぞれ有限要素法を用いて求め,ローレンツ力によって励起される超音波の伝播を差分法により求めた.境界や欠陥からの反射波がEMATによる受信される過程の解析も行った,例として導体試料中に模擬欠陥を設け,EMATによりこの欠陥の検出を試みるシミュレーションを行った.
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