• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2019 年度 実績報告書

自励駆動型超音波を用いた非線形波動変調に基づく接触型損傷の検出

研究課題

研究課題/領域番号 18K13716
研究機関滋賀県立大学

研究代表者

田中 昂  滋賀県立大学, 工学部, 講師 (60759273)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
キーワード超音波振動 / 自励振動 / 非線形波動変調 / 接触型損傷 / 局所フィードバック制御
研究実績の概要

損傷を構成する界面が接触、押圧されている接触型損傷は、超音波が透過してしまい検出が困難である。構造物の稼働時に発生する振動などにより損傷の接触状態が変動すると、接触状態の変動に同期して構造物の剛性が変化し、振幅や位相が変調する現象(非線形波動変調)。この現象は接触状態の変動に依存するため、健全時のデータを必要とせず接触型損傷を正確に評価できる。一方で、変動の大きさは,構造物の減衰に依存して変化してしまうため、損傷の絶対評価を行うことが困難であった。本研究は、固有振動数で自励発振する自励駆動法を用いることで、減衰の影響を受けない新たな損傷評価技術を提案することを目的としている。令和元年度は、「自励駆動型超音波を用いた損傷検出法の実験による検証」を行った。
まず,接触型損傷を模擬した損傷を設けた一様なはり構造物を用いて,従来法の損傷評価指標である超音波振動の振幅や位相の変動振幅が接触型損傷の大きさに応じて大きくなる一方で,構造物の減衰が増加すると小さくなることを示した.
次に,速度フィードバック制御を用いた局所フィードバック制御によって自励発振した超音波振動を用いて接触型損傷の大きさの評価実験を行った.接触型損傷の大きさが増加すると,超音波振動の発振周波数の変動(周波数変調)が増加することを示した.さらに,構造物に粘弾性体を貼り付け粘性を変化させた場合においても,超音波振動の固有振動が同じモードであれば損傷指標が同じ変化を示すことを示した.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2019

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] 自励駆動された超音波を用いた非線形波動変調に基づく接触型損傷の検出2019

    • 著者名/発表者名
      前田秀哉,田中昂,大浦靖典,呉志強
    • 学会等名
      Dynamics & Design Conference 2019
  • [学会発表] Detection Method of Contact-type Failure Based on Nonlinear Wave Modulation Utilizing Ultrasonic Vibration Driven by Self-excitation2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Tanaka, Yasunori Oura, Syuya Maeda
    • 学会等名
      The 32nd Conference on Condition Monitoring and Diagnostic Engineering Management (COMADEM 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Detection of Contact-type Failure Base on Nonlinear Wave Modulation Utilizing Self-excited Ultrasonic Vibration (Evaluation of Failure Development Focusing on Frequency Modulation)2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Tanaka, Syuya Maeda, Yasunori Oura, Zhiqiang Wu
    • 学会等名
      10th International Conference on Mechanical Engineering (TSME-ICoME 2019))
    • 国際学会
  • [学会発表] 自励駆動型超音波と非線形波動変調に基づく接触型損傷検出技術2019

    • 著者名/発表者名
      田中昂
    • 学会等名
      第12回メンテナンス分野合同研究会
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2021-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi