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2014 年度 実績報告書

強力空中超音波を利用したコンクリート浅層剥離の非接触非破壊検査技術への挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 25870784
研究機関日本大学

研究代表者

大隅 歩  日本大学, 理工学部, 助手 (40579413)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード非破壊検査 / 非接触検査 / 空中超音波 / 強力超音波
研究実績の概要

本研究の目的は、強力空中超音波と光学測定機器を用いて完全非接触かつ非破壊でコンクリート浅層剥離を検出することと、それを実用できる計測システムの構築である。本手法は、従来不可能とされてきた完全非接触での超音波探傷を実現するため、非常に強力な空中超音波を利用することに大きな特徴がある。具体的な手法としては、強力空中超音波でコンクリートを強制励振し、その振動を光学機器(レーザドップラ振動計)で非接触検出し、その振動を解析することで浅層の剥離を検出する。
平成26年度の研究成果は以下のとおりである。
(1)コンクリート浅層部の剥離を想定して作成した試料と組み立てた実験装置を用いて、コンクリート浅層剥離の検出実験を行い、以下のことを明らかにした。①実験装置と試料との距離に関わる音波照射条件について検討を行い、音波の半波長ごとに対称面の音圧が極大となることを見出した。②レーザドップラ振動計で計測した剥離部分と健全部分の振動速度特性により、剥離部分を映像化することができた。③強力空中超音波の非線形性によって発生する高次周波数成分を利用することで剥離部分の映像化精度を向上することができた。④模擬欠陥の剥離部の深さが異なる試料を用意し、本手法の検出可能限界について検討したところ、8mmまでの深さの欠陥を検出することができた。
(2)実用の場面に適した計測システムの構築を行った。具体的には、計測器とPCをリンクさせてすべて自動でデータ取得と解析を同時に行いかつリアルタイムで計測結果が表示できるシステムの構築を行い、本手法の実験装置に適用した。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014

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、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] An improved method of imaging the defect in noncontact and nondestructive technique by high-intensity aerial burst ultrasonic wave and optical equipment2015

    • 著者名/発表者名
      Ayumu Osumi, Tatsunori Saito and Youichi Ito
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 54 ページ: in press

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] New technique for linearly converging ultrasonic waves radiated by a stripe-mode vibrating plate2014

    • 著者名/発表者名
      Youichi Ito, Yua Kitamura, Ayumu Osumi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 53 ページ: 07KE16-1-6

    • DOI

      10.7567/JJAP.53.07KE16

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 強力空中超音波を用いた非接触非破壊検査法の基礎検討-バースト波を用いた検討(2)-2015

    • 著者名/発表者名
      大隅歩, 齋藤辰徳, 伊藤洋一
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 発表場所
      中央大学後楽園キャンパス
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] A Basic Study of Non-contact and Non-destructive Method by High-intensity Aerial Ultrasonic Wave -Comparing with Continuous Wave and Burst Wave-2014

    • 著者名/発表者名
      Ayumu Osumi, Tatsunori Saito and Youichi Ito
    • 学会等名
      The 35th Symposium on Ultrasonic electronics
    • 発表場所
      Academy Common, Meiji University
    • 年月日
      2014-12-03 – 2014-12-05
  • [学会発表] 強力空中バースト超音波による非接触非破壊検査の基礎検討2014

    • 著者名/発表者名
      大隅歩, 伊藤洋一
    • 学会等名
      電気情報通信学会 超音波研究会
    • 発表場所
      金沢工業大学 扇が丘キャンパス 21
    • 年月日
      2014-11-13
  • [学会発表] 空中超音波ビームを用いた固体材料の内部欠陥検出2014

    • 著者名/発表者名
      齋藤辰徳, 大隅歩, 伊藤洋一
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 発表場所
      北海学園大学豊平キャンパス
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-05
  • [学会発表] 強力空中超音波を用いた非接触非破壊検査法の基礎検討~バースト波を用いた検討~2014

    • 著者名/発表者名
      大隅歩, 伊藤洋一
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 発表場所
      北海学園大学豊平キャンパス
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-05

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公開日: 2016-06-01  

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