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2009 年度 実績報告書

磁気センシングとシミュレーションによる材料経年劣化診断システムに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 21560448
研究機関神戸大学

研究代表者

小島 史男  神戸大学, 工学研究科, 教授 (70234763)

研究分担者 小林 太  神戸大学, 工学研究科, 准教授 (50314042)
キーワード計測工学 / 信号解析 / 非破壊検査 / 磁性 / 格子欠陥 / システム工学 / 長寿命化 / 状態監視
研究概要

マイナーループによる磁気特性評価と材料の劣化事象との関連性を実証試験で確認し、オンサイトで実現可能な材料評価法の確立に向けた新技術の確立と実施に向けた技術課題の抽出のために以下の手順で研究を実施した。
(1)鉄鋼材料試験片による材料劣化進展と磁気的特性変化の相関性の確認
(2)劣化事象の時間進展定量評価法の構築を目的とした劣化診断データベースの構築
(3)小型磁気センサネットワークによる材料劣化経時変化の状態監視技術への適用可能性の検証
その結果下記の研究成果が得られた。
(4)磁気ヨーク型プローブで材質の評価が可能であることを確かめるため、SS400のリング試験体を用いた破壊検査と磁気ヨーク型プローブを用いた非破壊検査を行い、磁気ヨーク型プローブによるSS400の評価が可能であることを確かめた後、SS400とS45Cを被試験材料として、磁気ヨーク型プローブで材質の違いによる評価を行った.それぞれの初期磁化曲線とバルクハウゼンノイズによる違いから、磁気ヨーク型プローブによるSS400とS45Cの材質評価が可能であるということが確認できた。
(5)磁気ヨーク型プローブで機械疲労による評価が可能であることを調べるため、S45CとS45C焼き鈍し材を被試験材料として、機械疲労の違いによる評価を行った.それぞれの初期磁化曲線の傾きに変化が見られたため、透磁率と磁界の強さによる関数を導入し、評価した.導入した関数により評価できた焼き鈍しによる歪みの除去が最大透磁率付近に大きく影響を与えるということに加え、それぞれのバルクハウゼンノイズによる違いにより、磁気ヨーク型プローブによるS45Cの非破壊的機械疲労評価が可能であるということが確認できた.
以上の結果より、次年度以降実施予定の欠陥発生箇所の状況推定と変化の予測診断を行なうシステムの構築への準備が整った。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Three Dimensional Shape Recovery of Fatigue Crack using Eddy Current Testing Signals2009

    • 著者名/発表者名
      Kenichi OSHIMA, Fumio KOJIMA
    • 雑誌名

      Studies on Applied Electromagnetics and Mechanics Vol.32

      ページ: 329-334

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crack Profiles Identification using Reduced Order Computational Method Based on ECT Signals2009

    • 著者名/発表者名
      Duong Thanh NGUYEN、Fumio KOJIMA
    • 雑誌名

      Studies on Applied Electromagnetics and Mechanics Vol.32

      ページ: 180-185

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Forward Method for Crack Profiles Identification using Reduced Order Decomposition Techniques Arising in Eddy Current Testing2009

    • 著者名/発表者名
      Duong Thanh NGUYEN、Fumio KOJIMA
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration Vol.2, No.6

      ページ: 401-407

    • 査読あり
  • [学会発表] 電磁非破壊試験と逆問題解析の統合化による材料欠陥寸法計測2010

    • 著者名/発表者名
      小島史男
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第159回春季講演大会
    • 年月日
      2010-03-29
  • [学会発表] Sizing Methodology for Structured Materials of NPPs using Electromagnetic Non-Destructive Testing(招待講演)2010

    • 著者名/発表者名
      小島史男
    • 学会等名
      The 20^<th> Annual Conference of Indian Nuclear Society(INSAC2009)
    • 発表場所
      Chennai, India
    • 年月日
      2010-01-06
  • [学会発表] Investigation of an On-line Pipe Wall Defect Monitoring Sensor2009

    • 著者名/発表者名
      Akihiko TAGAWA, Kazunari FUJIKI, Fumio KOJIMA
    • 学会等名
      The 14^<th> International Symposium on Applied Electromagnetics and Mechanics(ISEM)
    • 発表場所
      Xi'an, China
    • 年月日
      2009-09-23
  • [学会発表] New trends in inverse analysis using data assimilation and application to electromagnetic nondestructive evaluation(招待講演)2009

    • 著者名/発表者名
      小島史男
    • 学会等名
      The 14^<th> International Symposium on Applied Electromagnetics and Mechanics(ISEM)
    • 発表場所
      Xi'an, China
    • 年月日
      2009-09-22
  • [学会発表] Evaluation of geometrical shape in fatigue cracking using ECT signals2009

    • 著者名/発表者名
      Kenichi OSHIMA, Fumio KOJIMA
    • 学会等名
      The 14^<th> International Symposium on Applied Electromagnetics and Mechanics(ISEM)
    • 発表場所
      Xi'an, China
    • 年月日
      2009-09-22
  • [学会発表] Structural Health Monitoring of NPPs : Role of Modelling and Simulation(Keynote Speech)2009

    • 著者名/発表者名
      小島史男
    • 学会等名
      International Conference on CM2009-MFPT2009
    • 発表場所
      Dublin, Ireland
    • 年月日
      2009-06-24
  • [学会発表] モデル周辺尤度を用いた過電流探傷法による複数欠陥の寸法計測に関する研究2009

    • 著者名/発表者名
      菊池光洋、小島史男
    • 学会等名
      第53回システム制御情報学会研究発表講演会(SCI09)
    • 発表場所
      神戸市産業振興センター(兵庫県)
    • 年月日
      2009-05-22

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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