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

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560448
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 計測工学
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 小島 史男 神戸大学, 自然科学系先端融合研究環重点研究部, 教授 (70234763)
• 研究分担者: 小林 太 神戸大学, 大学院・システム情報学研究科, 准教授 (50314042)
• 連携研究者: 菊池 弘昭 岩手大学, 工学部, 准教授 (30344617)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 計測工学 / 信号解析 / 非破壊検査 / 磁性 / システム工学 / 状態監視

研究概要

強磁性材料の磁気特性は,材料の内部組織や応力状態の変化に極めて敏感に反応することが知られている.本研究においては,強磁性材料の磁気計測によって経年劣化傾向監視を行う非破壊評価システムの研究開発を実施した.炭素鋼で作成された応力負荷試験材料のバルクハウゼンノイズ(BHN)と保磁力を測定し,材料の経時変化と磁気特性の相関関係を導出した. BHN出力と保磁力の経年変化に関する特性曲線を導出し,その特徴抽出をファジィルールによって記述し,実験データを用いて経年劣化診断の有効性が確認できた.この成果により,従来から知られていた劣化事象と磁性の特性変化を磁気計測技術により取得し,計算知能にもとづくシミュレーション技術を援用することで劣化の傾向監視の可能性を示すことができた.

研究成果

• [雑誌論文] 配管厚さ測定への電磁超音波探触子の適用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小坂大吾・小島史男・梅谷浩介
  • 雑誌名: 日本保全学会論文集 巻: 10巻 ページ: 37-44
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inverse problem for electromagnetic propagation in a dielectric medium using Markov Chain Monte Carlo method (2012)
  • 著者名/発表者名: Fumio Kojima and J. S. Knopp
  • 雑誌名: International Journal of Innovative Computing, Information and Control 巻: Vol.8 ページ: 2339-2346
  • 査読あり
• [雑誌論文] ハイブリッド計測による配管ヘルスモニタリング法の研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田川明広, 小島史男
  • 雑誌名: 日本保全学会論文集 巻: 9巻, 1号 ページ: 45-50
  • 査読あり
• [雑誌論文] データベースとGreedy探索を用いた渦電流探傷法における欠陥同定 (2010)
  • 著者名/発表者名: Thanh Duong Nguyen・小島史男
  • 雑誌名: システム制御情報学会論文誌 巻: 23巻 ページ: 74-82
  • 査読あり
• [雑誌論文] Investigation of an on-line pipe wall defect monitoring sensor (2010)
  • 著者名/発表者名: Akira Tagawa, Koichi Fujiki, and Fumio Kojima
  • 雑誌名: International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics 巻: 33巻 ページ: 639-647
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of sub-surface defect parameters in plates using electromagnetic acoustic interaction (2010)
  • 著者名/発表者名: Thanh Duong Nguyen and Fumio Kojima
  • 雑誌名: International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics 巻: 33巻 ページ: 1009-1015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative evaluation of wall thinning in pipe wall using electromagnetic acoustic transducer (2010)
  • 著者名/発表者名: Daigo Kosaka, Fumio Kojima, and Hiroshi Yamaguchi
  • 雑誌名: International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics 巻: 33巻 ページ: 1195-1200
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of geometrical shape in fatigue cracking (2010)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Ohshima and Fumio Kojima
  • 巻: 33巻
  • ページ: 1211-1218
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monitoring system for pipe wall thinning management using electromagnetic acoustic transducer (2010)
  • 著者名/発表者名: Daigo Kosaka, Fumio Kojima, Hiroshi Yamaguchi, and Kousuke Umetani
  • 雑誌名: E-Journal of Advanced Maintenance 巻: 2巻, 1号 ページ: 34-42
  • 査読あり
• [雑誌論文] Forward method for crack profiles identification using reduced order decomposition techniques arising in eddy current testing (2009)
  • 著者名/発表者名: Thanh Duong Nguyen and Fumio Kojima
  • 雑誌名: SICE Journal of Control, Measurement and System Integration 巻: 2巻, 6号 ページ: 401-407
  • 査読あり
• [学会発表] Inverse methodologies for structural monitoring using electromagnetic measurements (2011)
  • 著者名/発表者名: Fumio Kojima
  • 学会等名: International Workshop on Simulation and Modeling related to Computational Science and Robotics Technology(SiMCRT2011)
  • 発表場所: Kobe
  • 年月日: 2011-11-02
• [学会発表] 配管検査技術に関する知見適用化の取り組み (2011)
  • 著者名/発表者名: 小島史男・大平拓
  • 学会等名: 日本機械学会2011年度年次大会先端技術フォーラム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] Recent trends on condition monitoring using electromagnetic measurements (2011)
  • 著者名/発表者名: Fumio Kojima
  • 学会等名: The 15^<th> International Symposium on Applied Electromagnetics and Mechanics(ISEM2011)
  • 発表場所: Napoli, Italy
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] ファジイ推論を用いた材料経年劣化に関する電磁非破壊評価法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小島史男・小坂大吾・田中里香
  • 学会等名: 第21回インテリジェント・システム・シンポジウム(FAN2011)
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] 運転中モニタリングとハイブリッドセンシング (2011)
  • 著者名/発表者名: 小島史男
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会計測・制御・システム工学部会シンポジウム「センサ情報の高度処理技術」
  • 発表場所: 福山
  • 年月日: 2011-06-08
• [学会発表] Evaluation of subsurface shape of fatigue crack with eddy current signals (2011)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Ohshima and Fumio Kojima
  • 学会等名: The 16^<th> International Workshop on Electromagnetic Nondestructive Evaluation(ENDE2011)
  • 発表場所: Chennai, India
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] Smart condition monitoring techniques for implementing reliability centered maintenance in nuclear power plants (2010)
  • 著者名/発表者名: Fumio Kojima
  • 学会等名: The 2010 International Symposium on Intelligent Systems(iFAN2010)
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] 配管減肉予測および検査技術の高度化(17)電磁超音波法による配管減肉定量評価法の有効性検証 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小島史男・小坂大吾・梅谷浩介
  • 学会等名: 日本原子力学会2010年秋の大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-09-16
• [学会発表] Shape identification on pipe-wall thinning using electromagnetic acoustic transducer (2010)
  • 著者名/発表者名: Fumio Kojima, Thanh Duong Nguyen, and Hiroishi Yamaguchi
  • 学会等名: The 37^<th> Annaul Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2010-07-19
• [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 (2010)
  • 著者名/発表者名: Fumio Kojima
  • 学会等名: The 20^<th> Memorial Annual Conference of Indian Nuclear Society(INSAC-2000)
  • 発表場所: Chennai, India
  • 年月日: 2010-01-06
• [学会発表] New trends in inverse analysis using data assimilation and application to electromagnetic nondestructive evaluation (2009)
  • 著者名/発表者名: Fumio Kojima
  • 学会等名: The 14^<th> International Symposium on Applied Electromagnetics and Mechanics(ISEM' 2009)
  • 発表場所: Xian, China
  • 年月日: 2009-09-22