超音波ガイド波により配管５０メートル範囲を漏れなく効率的に検査する方法の確立

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K05979
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 西野 秀郎 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (50316890)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 非破壊検査 / 超音波 / ガイド波

研究成果の概要

本手法では，欠陥近傍に非接触手法などの移動が容易な受信センサを設置することで，従来からのガイドは手法をさらに効率的な方法に拡張することを目的に行った。結果として5.5メートルの定尺100A鋼配管10本分程度まで検査可能であることを実験的に明らかにした。10本分の配管伝搬後においても，検出感度は半分程度になるものの，センサを欠陥位置近傍におくことで，検査可能であることを示すことが出来た。一方，検査可能性は，欠陥での反射率に依存する。本研究では，ガイド波の基礎に立ち返り，SH板波とLamb波による反射メカニズムの解明研究を行なっている。反射率と欠陥形状の関連の一部を解明することが出来た。

自由記述の分野

超音波非破壊検査

研究成果の学術的意義や社会的意義

学術的意義：ガイド波は効率的な検査手法であるが，減肉サイズと検出信号に明瞭な相関関係がなく，検査定量性が低いことが問題であった。ここでは欠陥反射における数学モデルを提唱しモード変換を伴う反射メカニズムを解明し査読付き論文として掲載を果たしている。
社会的意義：本研究は，産業インフラや社会インフラに無数に存在する重要な構造物である中空丸棒を，効率的に計測できる超音波ガイド波による検査技術をさらに効率化するための研究を取り扱ったものである。結果として，５５メートル程度の検査の実現可能性を示すことができている。一方で，移動性の優れたガイド波検出装置の開発が課題である。