• 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

2023 年度 実績報告書

レーザー誘起プラズマ衝撃波加振と偏光干渉計による大型構造物の広域非破壊検査

研究課題

研究課題/領域番号 21H01279
研究機関芝浦工業大学

研究代表者

細矢 直基  芝浦工業大学, 工学部, 教授 (40344957)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードレーザー誘起プラズマ / 衝撃波 / 非破壊検査 / Lamb波 / 偏光干渉計
研究実績の概要

航空機など大型構造物の欠陥や損傷の検出は,検査員の目視による方法が一般的である.広域の非破壊検査を短時間で実現するために,応募者は,レーザー誘起プラズマ(Laser-Induced Plasma: LIP)加振により生成されたLamb波(弾性波)を用いる方法を実現した.本手法により,非接触非破壊で人工的に設けた亀裂を検出できた.接触式デバイスでは100点計測(検査領域は1辺が100 mmの正方形)に6時間を要していたものを,本手法では2601点計測で40分に短縮することに成功したが,さらなる短縮化が必要である.本研究では,LIP加振と偏光干渉計を組み合わせたLIP偏光干渉計を構築する.そして,本システムによりLamb波を面計測(従来は点計測)することで,広域非破壊検査の時間をさらに短縮する.
令和3年度は,偏光干渉計を導入し,調和加振における振動応答を計測した.本システムにより,ミラーを供試体として,固有振動数,固有振動モードが計測できることを確認した.
令和4年度は,偏光干渉計で,前年度と同じ供試体に対してLIP衝撃波により生成されたLamb波を面計測し,Lamb波の伝播を可視化した.特定の周波数成分におけるLamb波の位相速度の計測に成功した.
令和5年度は,前年度と同様のシステムを用いて100 kHzまでのLamb波の位相速度の分散曲線を求め,Rayleigh-Lamb方程式により解析的に得られたものと比較評価し,両者が良く一致することを明らかにした.また,供試体の板厚を変化させても同様に100 kHzまで位相速度を求めることができた.

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Active vibration control for thin curved structures using dielectric elastomer actuators2024

    • 著者名/発表者名
      Hiruta Toshiki、Ishihara Hiroki、Hosoya Naoki、Maeda Shingo、Takagi Kentaro、Kajiwara Itsuro
    • 雑誌名

      Smart Materials and Structures

      巻: 33 ページ: 035047~035047

    • DOI

      10.1088/1361-665X/ad2880

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Lamb waves evaluation in CFRP plates with laser shock wave technique2023

    • 著者名/発表者名
      Hosoya Naoki、Mita Masakatsu、Lecointre Lea A.C.、Tonegawa Shota、Higuchi Ryo、Yokozeki Tomohiro、Takeda Shin-ichi
    • 雑誌名

      Structures

      巻: 58 ページ: 105566~105566

    • DOI

      10.1016/j.istruc.2023.105566

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Characterization of Lamb wave propagation in CFRP plates with a stiffener2024

    • 著者名/発表者名
      Mamoru Suyama, Masakatsu Mita, Lea A.C. Lecointre, Ryo Higuchi, Tomohiro Yokozeki, Shin-ichi Takeda, Naoki Hosoya
    • 学会等名
      The 17th International Conference on Motion and Vibration Control (MoViC 2024) and the 20th Asia-Pacific Vibration Conference (APVC2021)
    • 国際学会
  • [学会発表] 果物の熟度評価のための装着型ソフトアクチュエータ2024

    • 著者名/発表者名
      笹野翔太郎,磯貝航,前田真吾,細矢直基
    • 学会等名
      日本機械学会機械力学・計測制御部門D&D2024
  • [学会発表] レーザー加振技術により生成されたLamb波を用いたヤング率の計測2023

    • 著者名/発表者名
      三田正勝,富田裕亮,平田幸太郎,細矢直基
    • 学会等名
      日本機械学会機械力学・計測制御部門D&D2023
  • [学会発表] レーザーインパルス加振力の制御2023

    • 著者名/発表者名
      桑田堅叶,長谷川登,錦野将元,細矢直基
    • 学会等名
      日本機械学会機械力学・計測制御部門D&D2023
  • [学会発表] 天然ゴムを用いた振動センサ2023

    • 著者名/発表者名
      藤牧礼欧,前田真吾,新竹純,細矢直基
    • 学会等名
      日本機械学会機械力学・計測制御部門D&D2023

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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