閉じたき裂の映像法サブハーモニック超音波フェーズドアレイ ―曲面対応への新展開―

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24656429
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 材料加工・処理
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 小原 良和 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90520875)
• 研究分担者: 山中 一司 東北大学, 大学院工学研究科, 教授 (00292227) ; 辻 俊弘 東北大学, 大学院工学研究科, 助教 (70374965)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 非破壊検査 / 非線形超音波 / フェーズドアレイ / 曲面 / 閉じたき裂

研究概要

非破壊評価において「曲面部材」と「閉じたき裂」が2大障壁である。そこで、本研究では、これまで独自に開発してきた閉じたき裂の映像法「サブハーモニック超音波フェーズドアレイ（subharmonic phased array for crack evaluation」と、最新の「曲面形状に合わせて変形できるフレキシブルアレイ探触子」との融合により、SPACEの曲面対応への新展開をはかった。まず、曲率考慮の映像化アルゴリズムを構築した。そして、フレキシブルアレイ探触子を設計・試作を行った。さらに、レーザ干渉計走査による評価法を用いて、音場計測を行うことで、曲面対応型SPACEの基本性能を実証した。

研究成果

• [雑誌論文] 閉じたき裂の高精度計測のための非線形超音波映像法の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小原良和
  • 雑誌名: 日本金属学会まてりあ 巻: 3巻 ページ: 100-103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative Analysis of Nonlinear Ultrasonic Response at Closed Cracks by the Damped Double Node Model (2013)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Jinno, Azusa Sugawara, Koji Takahashi, Yoshikazu Ohara, Kazushi Yamanaka
  • 雑誌名: Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics 巻: Vol. 34 ページ: 371-372
• [雑誌論文] Improvement of Closed Crack Selectivity in Nonlinear Ultrasonic Imaging Using Fundamental Wave Amplitude Difference (2013)
  • 著者名/発表者名: Masako Ikeuchi, Kentaro Jinno, Yoshikazu Ohara, Kazushi Yamanaka
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: Vol.52 ページ: 07HC08-1-5
• [雑誌論文] Improvement of Selectivity of Closed Cracks in Nonlinear Ultrasonic Imaging by Using Amplitude Difference of Fundamental Wave (2012)
  • 著者名/発表者名: Masako Ikeuchi, Kentaro Jinnno, Yoshikazu Ohara, Kazushi Yamanaka
  • 雑誌名: Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics 巻: Vol.33 ページ: 329-330
• [雑誌論文] Analysis on Nonlinear Ultrasonic Images of Vertical Closed Cracks by Damped Double Node Model (2012)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Jinno, Masako Ikeuchi, Akihiro Ohuchi, Yoshikazu Ohara, Kazushi Yamanaka
  • 雑誌名: Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics 巻: Vol.33 ページ: 179-180
• [雑誌論文] Formation and Evaluation of Closed Stress Corrosion Cracks in Ni-Based Alloy Weld Metal for Nuclear Power Plants (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Ohara, Yohei Shintaku, Satoshi Horinouchi, Kazushi Yamanaka
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: Vol.1474 ページ: 183-186
• [雑誌論文] Two Dimensional Model for Subharmonic Generation at Closed Cracks with Damped Double Nodes (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazushi Yamanaka, Yohei Shintaku, Yoshikazu Ohara
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: Vol.1474 ページ: 179-182
• [雑誌論文] Enhancement of Selectivity in Nonlinear Ultrasonic Imaging of Closed Cracks Using Amplitude Difference Phased Array (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Ohara, Yohei Shintaku, Satoshi Horinouchi, Masako Ikeuchi, Kazushi Yamanaka
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: Vol.51 ページ: 07GB18-1-6
  • DOI: 10.1143/JJAP.51.07GB18
• [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による広範囲の閉口き裂の深さ計測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 菅原あずさ、神納健太郎、小原良和、山中一司
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 20140317-20
• [学会発表] 表面波を用いた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長さ計測と散乱挙動の映像化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大内彬寛、依藤洋、神納健太郎、菅原あずさ、小原良和、山中一司
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 20140317-20
• [学会発表] 閉口き裂の非線形超音波応答の減衰二重節点モデルによる定量解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 神納健太郎、菅原あずさ、高橋恒二、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2014
  • 発表場所: 宮城
  • 年月日: 20140129-30
• [学会発表] 閉口き裂の広範囲映像化のための共焦点サブハーモニック超音波フェーズドアレイの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 菅原あずさ、神納健太郎、依藤洋、小原良和、山中一司
  • 学会等名: 日本非破壊検査協会 第21回超音波による非破壊評価シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20140120-21
• [学会発表] 閉じたき裂の長さ計測のための表面波を用いたサブハーモニック超音波フェーズドアレイの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大内彬寛、神納健太郎、菅原あずさ、高橋恒二、依藤洋、小原良和、山中一司
  • 学会等名: 日本非破壊検査協会 第21回超音波による非破壊評価シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20140120-21
• [学会発表] 非線形超音波の基礎と応用～閉じたき裂の映像法の開発～ (2014)
  • 著者名/発表者名: 小原良和
  • 学会等名: 日本材料学会 高温強度部門委員会 第2 期第10回 損傷評価WG
  • 発表場所: 宮城
  • 年月日: 2014-03-07
• [学会発表] 広範囲の閉口き裂評価のための共焦点サブハーモニック超音波フェーズドアレイの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 菅原あずさ、神納健太郎、小原良和、山中一司
  • 学会等名: 日本非破壊検査協会平成25年度秋季大会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 20131126-27
• [学会発表] Quantitative Analysis of Nonlinear Ultrasonic Response at Closed Cracks by the Damped Double Node Model (2013)
  • 著者名/発表者名: Kentaro JInno, Azusa Sugawara, Koji Takahashi, Yoshikazu Ohara, Kazushi Yamanaka
  • 学会等名: The 34th Symposium on Ultrasonic Electronics
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20131120-22
• [学会発表] サブハーモニック超音波フェーズドアレイを用いた閉じたき裂の計測精度向上 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小原良和、山中一司
  • 学会等名: 日本金属学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 石川
  • 年月日: 20130917-19
• [学会発表] Analysis on Closed Crack in Nonlinear Ultrasonic Images Using Amplitude Difference by Damped Double Node Model (2013)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Jinno, Masako Ikeuchi, Yoshikazu Ohara, Kazushi Yamanaka
  • 学会等名: 40th Annual Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation
  • 発表場所: アメリカ ボルティモア
  • 年月日: 20130721-26
• [学会発表] Selectivity Improvement of Closed Cracks in Nonlinear Ultrasonic Images by Using Fundamental Wave (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Ohara, Masako Ikeuchi, Kentaro Jinno, Kazushi Yamanaka
  • 学会等名: 3rd International Symposium on Laser Ultrasonics and Advanced Sensing
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 20130625-28
• [学会発表] Analysis on Nonlinear Ultrasonic Images of Vertical Closed Cracks by Damped Double Node Model (2013)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Jinno, Masako Ikeuchi, Yoshikazu Ohara, Kazushi Yamanaka
  • 学会等名: 3rd International Symposium on Laser Ultrasonics and Advanced Sensing
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 20130625-28
• [学会発表] Enhancement of Selectivity of Closed Cracks in Nonlinear Ultrasound (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Ohara, Kentaro Jinno, Koji Takahashi, Masako Ikeuchi, Kazushi Yamanaka
  • 学会等名: The 18th International Conference on Nonlinear Elasticity in Materials
  • 発表場所: スイス アスコナ
  • 年月日: 20130609-14
• [学会発表] 振幅差分を用いた閉口き裂の非線形超音波映像の減衰二重節点モデルによる解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 神納健太郎、池内雅子、小原良和、山中一司
  • 学会等名: 日本非破壊検査協会平成25年度春季講演大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20130603-04
• [学会発表] 非線形超音波を用いた構造物の欠陥と経年損傷の評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小原良和
  • 学会等名: 日本非破壊検査協会シンポジウム 社会インフラのメンテナンスを支える非破壊検査技術
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-09-30
• [学会発表] Nonlinear Ultrasonic NDT Research and Applications in Japan (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Ohara
  • 学会等名: Seminar at Laboratoire d'Imagerie Parametrique UPMC Sorbonne University
  • 発表場所: フランス パリ
  • 年月日: 2013-06-17
• [学会発表] 減衰二重節点モデルを用いた閉じた縦き裂の非線形超音波映像の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 神納健太郎、池内雅子、小原良和、山中一司
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2013-03-29
• [備考]
  • URL: http://www.material.tohoku.ac.jp/~hyoka/database_year_j.html