| 研究課題/領域番号 |
18K03861
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18010:材料力学および機械材料関連
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| 研究機関 | 大阪産業大学 (2020)
神戸市立工業高等専門学校 (2018-2019) |
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研究代表者 |
和田 明浩 大阪産業大学, 工学部, 教授 (60321460)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | FRP / 硬化度分布 / 超音波 / 擬似表面波 / 非破壊検査 / FDTD |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，板厚方向に樹脂硬化度分布を有するFRP板を伝播する「擬似表面波」を研究することで，片面未硬化板の非破壊検査手法について研究した．自作した特殊成形装置を用いて成形した片面未硬化FRP板において，試料表面から入射された超音波が硬化層付近に局在化して伝播する「擬似表面波」を形成することを確認するとともに，硬化層厚さが超音波伝播特性に与える影響を調査した．また，時間領域差分法であるFDTD法を高減衰材料に適用できるように拡張し，超音波伝播シミュレーションにより実測結果の再現が可能であることを示した．硬化層厚さの評価には，「擬似表面波」の周波数特性や減衰率の評価が有効であることがわかった．
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| 自由記述の分野 |
材料力学および機械材料関連
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
超音波測定法は，材料物性の非破壊評価法として多用されている．金属材料では比較的高周波数の超音波を用いて，表面波による試料厚さ方向の物性分布評価が可能である．一方，FRPのような高減衰材料では低周波数の波しか使用できないため，板厚が小さい場合は純粋な表面波の励起は難しい．本研究では，片面未硬化FRP板の硬化側表面の近傍に局在化して伝播する「擬似表面波」に着目し，その伝播特性を実測およびシミュレーションにより調査した．このような「擬似表面波」に関する研究例は他に見当たらず，本研究成果の学術的意義は大きい．また，本研究成果は，近年社会問題化しているインフラ構造物の老朽化対策に寄与するところが大きい．
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