アコースティックエミッション法を用いた腐食減肉量の定量評価手法の開発

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K03777
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分18010:材料力学および機械材料関連
• 研究機関: 明治大学
• 研究代表者: 松尾 卓摩 明治大学, 理工学部, 専任教授 (80406834)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 非破壊検査 / アコースティックエミッション / 腐食 / モニタリング

研究成果の概要

アコースティックエミッション（AE）法を用いて鋼製構造物の腐食モニタリングを行うためにAE波のモード強度比を用いた腐食状態評価手法を構築した。薄板鋼板の腐食モニタリングによって、ラム波AEのSモードとAモードの強度比が経時的に変化することが確認でき、減肉量が板厚の５０％までの範囲であれば評価できる可能性を示した。また、実際の大型構造物で適用するために、AE波の距離減衰を考慮した補正方法を検討した。モードごとの減衰比を算出し、検出されたＡＥに適用することで、モード強度比を用いた腐食減肉量評価の精度が向上することが確認できた。

自由記述の分野

機械材料・材料力学

研究成果の学術的意義や社会的意義

アコースティックエミッション（AE）法で鋼製構造物の腐食をモニタリングする場合では、腐食進展量の定量評価が難しい課題がある。これは、AE信号の「発生頻度」というパラメータの大小と腐食進展量に直接的な関連性が無いことが原因である。一方で本研究で着目したＡE波のモードの強度は、AE発生源となる錆の割れに起因するパラメータであり、AE発生位置、すなわち腐食減肉量と関連するパラメータである。そこで，本手法を用いることで腐食減肉量を定量的に評価できる可能性を示し、ＡＥ法による腐食モニタリング技術を通じて社会インフラの安全性の向上に寄与できると考えられる。