| 研究課題/領域番号 |
17560384
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| 研究機関 | 大分工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
岡 茂八郎 大分工業高等専門学校, 制御情報工学科, 教授 (80107838)
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| 研究分担者 |
金田 嗣教 大分工業高等専門学校, 制御情報工学科, 教授 (70040756)
榎園 正人 大分大学, 工学部電気電子工学科, 教授 (40136784)
薬師寺 輝敏 大分工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (90210228)
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| キーワード | 非破壊検査 / SUS304 / 渦電流 / 材料劣化 / マルテンサイト変態 / 平面曲げ疲労 / 磁気センサ / 透磁率 |
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| 研究概要 |
近年、研究が急がれている非破壊評価技術の一つに、構造用金属材の疲労の蓄積状態を確実に把握し余寿命を推定しようとする技術がある。我々は、オーステナイト系ステンレス鋼のマルテンサイト変態を利用した残留磁化法や今回提案している渦電流型に分類される励磁型磁気センサによるオーステナイト系ステンレス鋼の疲労蓄積量推定法の研究を行っており基礎的であるが有益な結果を得ている。
本年度は当初の予定のように渦電流を用いた疲労蓄積量推定用に差動ピックアップ型磁気センサを試作した。この磁気センサは、周波数特性の良いMn-Zn系のフェライトコア中核に製作された。SUS304を疲労試験材としロックインアンプと組み合わせ磁気センサの評価実験を行った。その実験には、励磁周波数は1kHzから100kHzを励磁電流は10mAから20mAを使うなどして励磁の最適条件を求めることなどやFG型磁気センサを使った残留磁化法との比較などを行って磁気センサを評価した。その結果、励磁周波数では、10kHzから40kHzが、励磁電流では10mA程度が良い結果をもたらすことがわかった。また、残留磁化法と同様に差動ピックアップコイルからの信号の大きさは、疲労蓄積量と良く比例し、今回提案した渦電流型磁気センサは十分にオーステナイト系ステンレス鋼であるSUS304の疲労蓄積量の評価に利用できることがわかった。なお、この磁気センサは、差動型なので局所的な疲労の集中部を検出するのに有効だということもわかった。しかし、渦電流型であるため試料端部効果や亀裂の影響が大きく使用に制限もあることがわかった。
そこで、この研究で次年度以降、対象材料を増やしその適用の可否を検討するとともに疲労の蓄積状態を連続してモニタリングできるような構成の磁気センサも試作していきたいと考えている。
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