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本研究では、応力波可視化法を用いてAE波の発生機構、伝播挙動、AEセンサ-での受信波形との関係を、シミュレ-ション法で調べた。AE波のシミュレ-ションとしては、試験片にき裂を模擬したスリットを導入し、その先端に圧電素子を埋め込んで、電気的スパイクを加え、先端に破壊を模擬する類似の変形を生じさせることで、AE波を発生させた。
埋め込んだ圧電素子は、モ-ドI型の破壊を模擬するため、厚み方向振動型のものと、モ-ドII型を模擬するためのせん断振動型のもの2種類を用いた。試験片は、音速が鋼とほぼ同じのパイレックスガラスを用いた。形状は、100×100×20^tの正方形型と、30×300×20^tの板状のものとして形状の影響を調べた。
応力波可視化装置は、研究代表者が開発したものを用いた。
圧電素子から発生したAE波の受信には、広帯域型の2種のAEセンサ-と200KHzの共振周波数を持つ狭帯域型のものを用い、同じAE波を受信した場合の出力信号を比較し、センサ-の特性を調べた。
得られた知見を以下に列記する。
1.圧電素子のタイプの差にかかわらず、縦波と横波の両方が同時に発生した。厚み方向型の場合には、縦波が強く、せん断型の場合には横波が強く発生した。また、それぞれの波には指向性が認められた。
2.試験片形状によっても、発生するAE波には違いがあり、板状の試験片の場合には、表面直下を伝わる縦波がモ-ド変換で強い横波を生じながら伝播して行った。
3.AE波の受信波形は、突発型AEに類似しており、シミュレ-ションの有効性を示していた。同じAE波を受信しても、出力する信号波形は大きく異なっていた。
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