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本研究では、パイプ用鋼(SGP)およびガスボンベ用アルミニウム合金(5000系および6000系)を用いて、水素脆化の発生と進展、微視き裂の発生と成長およびガス漏洩を伴う巨視き裂の発生と進展と、時系列的に生じる一連の水素による損傷を、AE法によって一環して検出する手法の確立を図る。当該材料の水素脆化とそれに続く微視き裂の発生に伴って発生し、材料内を伝搬する弾性波(AE)から、損傷箇所の位置標定を行い、別途、水素マイクロプリント法(水素MT法)により材料内部に分布する水素を可視化した位置との対応を図り、水素による損傷から生じる信号を特定し、特徴信号パラメータの抽出を行い、材料の劣化を推定する。次に、損傷が進み、巨視き裂にまで達したときには、このき裂箇所に生じるガス漏洩に伴って発生するAEを検出し、その発生源の機構を明らかにする。これによって、このき裂の形状、大きさやガス圧によるAE波形特徴パラメータの同定を行い、供用中監視に有効なデータを提供する。本年度は、以下の結果を得ることができた。
1.人工時効後の冷却速度を変えることによって、水素損傷の違いによる延性の異なるアルミニウム合金の疲労過程中に得られたAE挙動の違いを明らかにした。
2.水素損傷による割れを模擬したスリット状孔からのガスの漏洩中に発生するAE波形から、ジェット噴流によるスクリーチトーンの存在を見いだした。流体力学的な測定への応用の可能性を示唆していた。研究の発展性が確かめられた。
3.パイプ内を伝搬するガイド波の速度分散とモード変換を明らかにした。
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