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2011 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・橋梁などの大型構造物は経年劣化が蓄積されており、社会の安全と安心のためには、それらを非破壊で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。
本年度は下記の研究を遂行した。
[1]低周波加振型非線形超音波映像法の実装と閉じたき裂試験片での検証
油圧制御試験機により低周波加振を模擬し、高速波形収録・映像化装置を用いて、アルミニウム合金A7075のCT試験片に導入した閉じた疲労き裂試験片の映像化を行った。その結果、パルス超音波による高分解能映像化を実証し、更に、閉じたき裂の選択性を最大で24倍改善できることが分かった。
[2]計測結果の検証
[1]で得られた映像の測定精度を検討するため、光学観察結果と超音波像を比較した。その結果、無負荷では10mm以上過小評価してしまったき裂深さを、低周波加振型非線形超音波映像法により約1mmの計測精度まで向上できることが分かった。

  • 研究成果

    (37件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (28件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 減衰2重節点を用いた閉口き裂における分調波発生の2次元解析2012

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

      非破壊検査

      巻: 61巻3号 ページ: 113-121

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 単一アレイのサブハーモニック超音波フェーズドアレイSPACEの開発とステンレス鋼溶接部の閉じた応力腐食割れの高選択性映像化2011

    • 著者名/発表者名
      小原良和、堀之内聡、新宅洋平、柴崎亮、山口雄一、田上稔、山中一司
    • 雑誌名

      非破壊検査

      巻: 60巻11号 ページ: 658-664

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 非線形超音波映像法による閉じた疲労き裂の進展モニタリング2011

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

      電子情報通信学会論文誌

      巻: J94-A(11) ページ: 800-808

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analyses on Nonlinear Ultrasonic Imaging of Closed Cracks by Damped Double Node Model2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu OHARA, Yohei SHINTAKU, Satoshi HORINOUCHI, Masako IKEUCHI, Kazushi YAMANAKA
    • 雑誌名

      Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics

      巻: 32 ページ: 31-32

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Closed Stress Corrosion Cracks in Nickel Based Alloy Weld Metal Using Subharmonic Phased Array2011

    • 著者名/発表者名
      Satoshi HORINOUCHI, Masako IKEUCHI, Yohei SHINTAKU, Yoshikazu OHARA, Kazushi YAMANAKA
    • 雑誌名

      Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics

      巻: 32 ページ: 75-76

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Acoustic Anisotropy to Image Defects in Weld Metal by Ultrasonic Phased Array2011

    • 著者名/発表者名
      Yohei SHINTAKU, Yoshikazu OHARA, Kazushi YAMANAKA
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 50 ページ: 096601-1-096601-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-Demensional Analyses of Subharmonic Generation at Closed Cracks in Nonlinear Ultrasonics2011

    • 著者名/発表者名
      Kazushi YAMANAKA, Yoshikazu OHARA, Miyuki OGUMA, Yohei SHINTAKU
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 4 ページ: 113-112

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlinear Ultrasonic Imaging Method for Closed Cracks Using Subtraction of Responses at Different External Loads2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu OHARA, Satoshi HORINOUCHI, Makoto HASHIMOTO, Yohei SHINTAKU, Kazushi YAMANAKA
    • 雑誌名

      Ultrasonics

      巻: 51 ページ: 661-666

    • 査読あり
  • [学会発表] 閉じたき裂の高選択性映像化のための非線形超音波映像法2012

    • 著者名/発表者名
      小原良和、山中一司
    • 学会等名
      平成23年度第3回非線形超音波の基礎と応用に関する研究会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012-03-30
  • [学会発表] Accurate Measurement of Closed Crack Depths Using Subharmonic Phased Array2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Ohara
    • 学会等名
      European GDR-Workshop on Nonlinearities in Acoustics
    • 発表場所
      ニースフランス(Invited)
    • 年月日
      2012-03-20
  • [学会発表] 閉口き裂の選択性向上のための非線形超音波映像における振幅差分法2012

    • 著者名/発表者名
      池内雅子、堀之内聡、新宅洋平、神納健太郎、大内彬寛、村井智、小原良和、山中一司
    • 学会等名
      2012年春季第59回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-03-16
  • [学会発表] Accurate Measurement of Closed-Crack Depths Using Subharmonic Phased Array2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Ohara
    • 学会等名
      Seminar about Recent Ultrasonic Inspection at LYON INSA
    • 発表場所
      リヨンフランス
    • 年月日
      2012-03-16
  • [学会発表] Accurate Measurement of Closed-Crack Depths Using Subharmonic Phased Array2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Ohara
    • 学会等名
      Seminar about Recent Ultrasonic Inspection at University of Stuttgart
    • 発表場所
      シュトゥットガルトドイツ(Invited)
    • 年月日
      2012-03-14
  • [学会発表] Accurate Measurement of Closed Cracks Using Subharmonic Phased Array2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Ohara
    • 学会等名
      Seminar about Recent Ultrasonic Inspection at CEA
    • 発表場所
      パリフランス(Invited)
    • 年月日
      2012-03-13
  • [学会発表] 荷重差分法を用いた閉じたき裂の高選択性映像化と実機適用のための基礎的検討2012

    • 著者名/発表者名
      小原良和、堀之内聡、村井智、神納健太郎、大内彬寛、池内雅子、新宅洋平、山中一司
    • 学会等名
      圧電材料・デバイスシンポジウム2012
    • 発表場所
      宮城
    • 年月日
      2012-01-30
  • [学会発表] 振幅差分法による非線形超音波映像における閉口き裂の選択性向上2012

    • 著者名/発表者名
      池内雅子、堀之内聡、新宅洋平、神納健太郎、大内彬寛、村井智、小原良和、山中一司
    • 学会等名
      圧電材料・デバイスシンポジウム2012
    • 発表場所
      宮城
    • 年月日
      2012-01-30
  • [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金属材料溶接部の閉じた応力腐食割れの評価2012

    • 著者名/発表者名
      堀之内聡、池内雅子、新宅洋平、大内彬寛、神納健太郎、村井智、小原良和、山中一司
    • 学会等名
      圧電材料・デバイスシンポジウム2012
    • 発表場所
      宮城
    • 年月日
      2012-01-30
  • [学会発表] Advanced Ultrasonic Measurement for Safe and Secure Society2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Ohara, Kazushi Yamanaka
    • 学会等名
      International Symposium of Materials Integration (GCOE)
    • 発表場所
      宮城
    • 年月日
      2011-12-02
  • [学会発表] Advanced Ultrasonic Measurement for Safety and Security2011

    • 著者名/発表者名
      Kazushi Yamanaka, Yoshikazu Ohara
    • 学会等名
      International Forum on Mechanoluminescence and Novel Structural Health Diagnosis 2011
    • 発表場所
      福岡(Invited)
    • 年月日
      2011-11-12
  • [学会発表] Evaluation of Closed Stress Corrosion Cracks in Nickel Based Alloy Weld Metal Using Subharmonic Phased Array2011

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Horinouchi, Masako Ikeuchi, Yohei Shintaku, Yoshikazu Ohara, Kazushi 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USE2011
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2011-11-08
  • [学会発表] 減衰2重節点を用いた閉口き裂の非線形超音波映像の解析2011

    • 著者名/発表者名
      小原良和、新宅洋平、堀之内聡、池内雅子、山中一司
    • 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USE2011
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2011-11-08
  • [学会発表] Accurate Measurement of Closed Crack Depths Using Subharmonic Phased Array2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Ohara
    • 学会等名
      2011 Annual Fall Conference of Korean Society for Nondestructive Testint (KSNT)
    • 発表場所
      済州島韓国(Invited)
    • 年月日
      2011-10-27
  • [学会発表] Accurate Measurement of Closed Cracks Using Subharmonic Phased Array2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Ohara
    • 学会等名
      International Workshop at Korea Research Institute of Standards and Science (KRISS)
    • 発表場所
      大田広域市韓国(Invited)
    • 年月日
      2011-10-25
  • [学会発表] Two-Dimensional Analysis of Subharmonic Ultrasound Generation at Closed Cracks by Damped Double Nodes2011

    • 著者名/発表者名
      Kazushi Yamanaka, Yohei Shintaku, Miyuki Oguma, Yoshikazu Ohara
    • 学会等名
      6th International Workshop NDT in Progress
    • 発表場所
      プラハチェコ
    • 年月日
      2011-10-10
  • [学会発表] Imaging and Analysis of Closed Stress Corrosion Cracks Using Subharmonic Phased Array2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Ohara, Shintaku Yohei, Kazushi Yamanaka
    • 学会等名
      International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2011 (ATEM'11)
    • 発表場所
      兵庫
    • 年月日
      2011-09-20
  • [学会発表] Accelerated Formation of Closed Stress Corrosion Cracks in Ni-Based Alloy Weld Metal and Its Evaluation by Subharmonic Phased Array2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Ohara, Satoshi Horinouchi, Yohei Shintaku, Kazushi Yamanaka
    • 学会等名
      International Congress on Ultrasonics (ICU)
    • 発表場所
      グダンスクポーランド
    • 年月日
      2011-09-07
  • [学会発表] Development of Subharmonic Phased Array for Crack Evaluation (SPACE) with a Single Array Transducer for Evaluation of Closed Stress Corrosion Cracks2011

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Horinouchi, Yohei Shintaku, Yoshikazu Ohara, Kazushi Yamanaka
    • 学会等名
      International Congress on Ultrasonics (ICU)
    • 発表場所
      グダンスクポーランド
    • 年月日
      2011-09-07
  • [学会発表] Two Dimensional Model for Subharmonic Generation at Closed Cracks2011

    • 著者名/発表者名
      Kazushi Yamanaka, Yoshikazu Ohara, Miyuki Oguma, Yohei Shintaku
    • 学会等名
      International Congress on Ultrasonics (ICU)
    • 発表場所
      グダンスクポーランド
    • 年月日
      2011-09-06
  • [学会発表] 非線形超音波計測-サブハーモニック(分調)波を用いた映像法SPACEによる閉じた応力腐食割れの映像化2011

    • 著者名/発表者名
      小原良和
    • 学会等名
      平成23年度第1回非線形超音波の基礎と応用に関する研究会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2011-08-10
  • [学会発表] Two-Dimensional Analysis of Subharmonic Ultrasound at Closed Cracks by Damped Double Nodes2011

    • 著者名/発表者名
      Kazushi Yamanaka, Yohei Shintaku, Miyuki Oguma, Yoshikazu Ohara
    • 学会等名
      38th Annual Review of Progress in QNDE
    • 発表場所
      バーリントンアメリカ
    • 年月日
      2011-07-19
  • [学会発表] Two-step Formation of Closed Stress Corrosion Cracks in Ni-Based Alloy Weld Metal and Its Evaluation by Subharmonic Phased Array2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Ohara, Satoshi Horinouchi, Yohei Shintaku, Kazushi Yamanaka
    • 学会等名
      38th Annual Review of Progress in QNDE
    • 発表場所
      バーリントンアメリカ
    • 年月日
      2011-07-19
  • [学会発表] Development of Subharmonic Phased Array with a Single Array Transducer fvor Closed Crack Imaging2011

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Horinouchi, Yoshikazu Ohara, Yohei Shintaku, Kazushi Yamanaka
    • 学会等名
      38th Annual Review of Progress in QNDE
    • 発表場所
      バーリントンアメリカ
    • 年月日
      2011-07-19
  • [学会発表] サブハーモニック超音波フェーズドアレイSPACEによるNi基合金溶接金属中の閉じたき裂の映像化と解析2011

    • 著者名/発表者名
      小原良和、新宅洋平、堀之内聡、山中一司
    • 学会等名
      日本機械学会第16回動力・エネルギー技術シンポジウム
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2011-06-23
  • [学会発表] Development of Subharmonic Phased Array with a Single Array and 2D Simulation Method for Evaluation of Closed Stress Corrosion Cracks2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Ohara, Satoshi Horinouchi, Yohei Shintaku, Kazushi Yamanaka
    • 学会等名
      XVI International Conference on Nonlinear Elasticity in Materials (XVI ICNEM)
    • 発表場所
      プラハチェコ
    • 年月日
      2011-06-09
  • [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じたき裂の映像化と時間領域差分法による解析2011

    • 著者名/発表者名
      小原良和、新宅洋平、堀之内聡、柴崎亮、山口雄一、田上稔、山中一司
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会平成23年度春季大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-05-25
  • [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ニッケル基合金溶接金属の閉口き裂の評価2011

    • 著者名/発表者名
      堀之内聡、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23年度春季大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-05-25
  • [備考]

    • URL

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

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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