| 研究課題/領域番号 |
63850024
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
大路 清嗣 大阪大学, 工学部, 教授 (20028939)
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| 研究分担者 |
久保 司郎 大阪大学, 工学部, 助教授 (20107139)
遠藤 忠良 三菱重工業, 高砂研究所, 主査
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| キーワード | 非破壊検査 / 表面き裂 / 裏面き裂 / 電気ポテンシャル法 / CT法 / 逆問題 / 破壊力学 / 境界要素法 |
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| 研究概要 |
電気ポテンシャルCT法による3次元き裂の位置・形状測定に関する今までの研究成果を基礎に、配管内面に発生したき裂あるいは欠陥を、管の外表面で観測された電気ポテンシャル分布から同定する手法に関する検討を行った。配管の溶接方向と関連させてまず、軸直角方向にき裂が入る場合を中心に検討を行った。得られた結果は以下の通りである。
1.軸直角方向の溶接線の位置が既知であり、き裂発生位置はその近傍にあるものとして、管外面の電気ポテンシャルより内面き裂の位置・形状を同定する。スーパーコンピューター用の境界要素逆問題解析プログラムを作成した。このプログラムでは、2次元走査近似逆問題解析と3次元逆問題解析とを組み合せた階層化探索手法を採用することにより、計算の効率化をはかった。
2.専用ワークステーション用の境界要素逆問題解析プログラムを作成した。まず、有限幅の帯板に存在する2次元縁き裂に対する解析解を参照して、3次元表面き裂に現れる電気ポテンシャル分布を表現する関数形を求め、電気ポテンシャル分布を少数のパラメータにより表現した。具体的には、表面き裂の背面に現れる電気ポテンシャル分布にこの関数形をあてはめ電気ポテンシャル分布がよく一致するようなパラメータを最適化手法を適用して求めた。この結果を用いることにより、2次元近似走査逆問題解析を簡単化することができた。数値シミュレーションにより、このような手法の有効性が示された。ワークステーション上で3次元逆問題解析による表面き裂の同定を行うため、代表的な表面き裂形状に対してスーパーコンピューターにより3次元境界要素解析結果を行い、データベースを作成した。
3.内部き裂を同定する数値シミュレーションおよび実験を実施した結果、階層化された同定手法が有効であることが示された。
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