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2010 年度 実績報告書

大型構造物の閉じたき裂映像化のための低周波加振型非線形超音波映像法の創出

研究課題

研究課題/領域番号 21686069
研究機関東北大学

研究代表者

小原 良和  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (90520875)

キーワード非破壊評価 / 非線形超音波 / 閉じたき裂 / フェーズドアレイ / 低周波加振
研究概要

高度経済成長期に建造された高速道路・橋梁・トンネルなどの大型構造物は使用年数の増大に伴い経年劣化が蓄積されている。このような背景の下、国民が安心して暮らすことができるように社会の安全と安心を保障するためには、経年劣化した構造部材を非破壊で高精度に評価する必要がある。本研究の目的は、大型構造物の閉じたき裂を高分解能で映像化するため、"低周波加振とパルス超音波フェーズドアレイを組み合わせた低周波加振型非線形超音波映像法"を創出することである。
本年度は、[1]低周波加振器の改良と特性評価、[2]高速波形収録・映像化装置の試作、[3]閉じたき裂試験片の作製の3項目を遂行した。[1]では、21年度に試作した低周波加振器(超磁歪型アクチュエータ)と治具の改良を行い、レーザ干渉計のスキャンを用いた変位振幅計測によりその特性を評価した。[2]では、指定の時間間隔で、アレイセンサで受信した波形を高速収録し、映像化するシステムの仕様を検討した。次に、この検討結果に基づいて、任意波形発生装置、信号増幅器、超音波フェーズドアレイ装置を組み合わせて、任意波形発生装置の位相制御を利用した同期駆動により、試作を行った。ここでは、低周波加振装置とフェーズドアレイ装置の同期取得を実現した。[3]では、油圧制御式疲労試験機を用いてアルミニウム合金A7075やオーステナイト系ステンレス鋼SUS316のCT(compact tension)試験片に適切な疲労条件で閉じたき裂を導入する試験片作製をH21年度から引き続き行った。

  • 研究成果

    (32件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (22件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Ultrasonic Imaging of Stress Corrosion Crack Formed in High Temperature Pressurized Water Using Subharmonic Phased Array2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Ohara, Y.Shintaku, S.Horinouchi, M.Hashimoto, Y.Yamaguchi, M.Tagami, K.Yamanaka
    • 雑誌名

      Proceedings of Meetings on Acoustics (POMA)

      巻: 10 ページ: 045007-1-045007-8

  • [雑誌論文] Evaluation of Acoustic Anisotropy to Image Defects in Weld Metal by Ultrasonic Phased Array2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Shintaku, Y.Ohara, K.Yamanaka
    • 雑誌名

      Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics

      巻: 31 ページ: 67-68

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurment of Closed Fatigue Cracks with Nonlinear Ultrasonic Imaging Method Using Subtraction of Responses at Different Loads2010

    • 著者名/発表者名
      M.Hashimoto, S.Horinouchi, Y.Shintaku, Y.Ohara, K.Yamanaka
    • 雑誌名

      Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics

      巻: 31 ページ: 61-62

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 超音波フェーズドアレイによる溶接金属中の欠陥映像化のための音響異方性の解析2010

    • 著者名/発表者名
      新宅洋平、小原良和、山中一司
    • 雑誌名

      電気情報通信学会技術研究報告

      巻: US2010-67 ページ: 105-110

  • [雑誌論文] Evaluation of Stress Corrosion Cracks in Metals by Linear and Nonlinear Ultrasound2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Shintaku, Y.Ohara, M.Hashimoto, S.Horinouchi, K.Yamanaka
    • 雑誌名

      Proceedings of 20th International Congress on Acoustics, ICA

      巻: 2010 ページ: 473-1-473-4

  • [雑誌論文] Fundamental Study on Nonlinear Ultrasonic Imaging Method for Closed Cracks Using Subtraction of Responses at Different External Loads2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Ohara, Y.Shintaku, M.Hashimoto, S.Horinouchi, K.Yamanaka
    • 雑誌名

      Proceedings of 20th International Congress on Acoustics, ICA

      巻: 2010 ページ: 254-1-254-5

  • [雑誌論文] サブハーモニック超音波フェーズドアレイSPACEを用いた閉じたき裂の映像化2010

    • 著者名/発表者名
      小原良和、新宅洋平、橋本真琴、堀ノ内聡、山中一司
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: US2010-2 ページ: 5-10

  • [雑誌論文] Nonlinear Ultrasonic Imaging Method for Closed Cracks Using Subtraction of Responses at Different External Loads

    • 著者名/発表者名
      Y.Ohara, S.Horinouchi, M.Hashimoto, Y.Shintaku, K.Yamanaka
    • 雑誌名

      Ultrasonics

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [学会発表] サブハーモニックフェーズドアレイによる閉口き裂の応答解析2011

    • 著者名/発表者名
      新宅洋平、小原良和、橋本真琴、堀之内聡、小熊みゆき、柴崎亮、吉田和樹、山中一司
    • 学会等名
      2011年春季第58回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2011-03-24
  • [学会発表] 閉口き裂の非線形超音波映像とその解析2011

    • 著者名/発表者名
      山中一司、小原良和、新宅洋平
    • 学会等名
      日本音響学会2011年春季研究発表会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-03-10
  • [学会発表] サブハーモニック超音波フェーズドアレイによる閉口き裂の映像と解析2011

    • 著者名/発表者名
      山中一司、小原良和、新宅洋平
    • 学会等名
      圧電材料・デバイスシンポジウム2011
    • 発表場所
      宮城
    • 年月日
      2011-02-01
  • [学会発表] Evaluation of Acoustic Anisotropy to Image Defects in Weld Metal by Ultrasonic Phased Array2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Shintaku, Y.Ohara, K.Yamaanka
    • 学会等名
      第31回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-12-06
  • [学会発表] Measurement of Closed Fatigue Cracks with Nonlinear Ultrasonic Imaging Method Using Subtraction of Responses at Different Loads2010

    • 著者名/発表者名
      M.Hashimoto, S.Horinouchi, Y.Shintaku, Y.Ohara, K.Yamanaka
    • 学会等名
      第31回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-12-06
  • [学会発表] 共焦点サブハーモニック超音波フェーズドアレイSPACEを用いた閉じたき裂の映像化2010

    • 著者名/発表者名
      堀之内聡、橋本真琴、新宅洋平、小原良和、山中一司
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会平成22年度秋季大会
    • 発表場所
      沖縄
    • 年月日
      2010-10-28
  • [学会発表] Novel Phased Array Imaging of Defects in Weld Metals Compensating the Beam Deflection2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Shintaku, Y.Ohara, M.Hashimoto, S.Horinouchi, K.Yamanaka
    • 学会等名
      2010 IEEE International Ultrasonic Symposium (IUS)
    • 発表場所
      サンディエゴ、米国
    • 年月日
      2010-10-12
  • [学会発表] 超音波フェーズドアレイによる溶接金属中の欠陥映像化のための音響異方性の解析2010

    • 著者名/発表者名
      新宅洋平、小原良和、山中一司
    • 学会等名
      電子情報通信学会超音波研究会
    • 発表場所
      宮城
    • 年月日
      2010-09-30
  • [学会発表] Ultrasonic Measurement of Closed Stress Corrosion Crack Depth Using Subharmonic Phased Array2010

    • 著者名/発表者名
      小原良和
    • 学会等名
      2010年秋季第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2010-09-14
  • [学会発表] 荷重差分を用いた非線形超音波映像法による閉じたき裂の選択性向上2010

    • 著者名/発表者名
      小原良和、堀ノ内聡、橋本真琴、新宅洋平、山中一司
    • 学会等名
      2010年秋季第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2010-09-14
  • [学会発表] 閉口き裂の非線形超音波解析のための2次元モデル2010

    • 著者名/発表者名
      山中一司、小原良和、新宅洋平
    • 学会等名
      2010年秋季第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2010-09-14
  • [学会発表] Evaluation of Stress Corrosion Cracks in Metals by Linear and Nonlinear Ultrasound2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Shintaku, Y.Ohara, M.Hashimoto, S.Horinouchi, K.Yamanaka
    • 学会等名
      The 20th International Congress on Acoustics (ICA)
    • 発表場所
      シドニー、オーストラリア
    • 年月日
      2010-08-26
  • [学会発表] Fundamental Study on Nonlinear Ultrasonic Imaging Method for Closed Cracks Using Subtraction Responses at Different External Loads2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Ohara, Y.Shintaku, M.Hashimoto, S.Horinouchi, K.Yamanaka
    • 学会等名
      The 20th International Congress on Acoustics (ICA)
    • 発表場所
      シドニー、オーストラリア
    • 年月日
      2010-08-23
  • [学会発表] 閉じたき裂評価のための非線形超音波とSCCへの適用2010

    • 著者名/発表者名
      小原良和、山中一司
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会非線形超音波の基礎と応用に関する研究会・模擬SCC探傷研究委員会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-08-05
  • [学会発表] 荷重依存性を用いた閉じたき裂の非線形超音波映像法の検討2010

    • 著者名/発表者名
      小原良和、堀之内聡、新宅洋平、橋本真琴、山中一司
    • 学会等名
      非線形音響研究会
    • 発表場所
      長野
    • 年月日
      2010-07-28
  • [学会発表] Phased-Array Imaging Using Subtraction of Nonlinear Ultrasonic Responses at Different External Loads2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Ohara, S.Horinouchi, Y.Shintaku, M.Hashimoto, K.Yamanaka
    • 学会等名
      37th Annual Review of Progress in QNDE
    • 発表場所
      サンディエゴ、米国
    • 年月日
      2010-07-21
  • [学会発表] Compensation for Beam Deflection in Ultrasonic Phased Array Imaging of Defects in Weld Metal2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Ohara, Y.Shintaku, S.Horinouchi, M.Hashimoto, K.Yamanaka
    • 学会等名
      37th Annual Review of Progress in QNDE
    • 発表場所
      サンディエゴ、米国
    • 年月日
      2010-07-21
  • [学会発表] Ultrasonic Imaging of Stress Corrosion Crack Formed in High Temperature Pressurized Water Using Subharmonic Phased Array for Crack Evaluation (SPACE)2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Ohara, Y.Shintaku, S.Horinouchi, M.Hashimoto, Y.Yamaguchi, M.Tagami, K.Yamanaka
    • 学会等名
      XV International Conference on Nonlinear Elasticity in Materials (15th ICNEM)
    • 発表場所
      オトラント、イタリア
    • 年月日
      2010-07-09
  • [学会発表] Ni基合金溶接金属中の応力腐食割れの超音波非破壊評価2010

    • 著者名/発表者名
      小原良和、新宅洋平、倉前隆一、遠藤宏明、山中一司
    • 学会等名
      日本機械学会第15回動力・エネルギー技術シンポジウム-動力エネルギーシステム部門20周年,次の20年への新展開-
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-06-22
  • [学会発表] 非線形超音波フェーズドアレイによる金属材料溶接部の評価2010

    • 著者名/発表者名
      新宅洋平、小原良和、橋本真琴、堀之内聡、山中一司
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会平成22年度春季大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-05-26
  • [学会発表] 荷重差分を用いた閉じたき裂の非線形超音波映像法の基礎的検討2010

    • 著者名/発表者名
      堀之内聡、橋本真琴、新宅洋平、小原良和、山中一司
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会平成22年度春季大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-05-26
  • [学会発表] サブハーモニック超音波フェーズドアレイSPACEを用いた閉じたき裂の映像化2010

    • 著者名/発表者名
      小原良和、新宅洋平、橋本真琴、堀之内聡、山中一司
    • 学会等名
      電子情報通信学会研究会超音波研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-04-22
  • [備考]

    • URL

      http://www.material.tohoku.ac.jp/~hyoka/database_year_j.html

  • [産業財産権] Imaging Method of Structure Defect, Imaging Device of Structure Defect, Imaging Method of Bubble or Lesion and Imaging Device of Bubble or Lesion2011

    • 発明者名
      K.Yamanaka, Y.Ohara, Y.Shintaku
    • 権利者名
      K.Yamanaka, Y.Ohara, Y.Shintaku, Tohoku University
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2009/59212
    • 出願年月日
      2011-02-04
    • 外国

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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