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バルクハウゼンノイズ磁気センシングを用いた鋼構造用高力ボルトの緩み評価

利用巴克豪森噪声磁传感评估钢结构高强度螺栓的松动

基本信息

批准号：
21K04246
负责人：
山浦真一
金额：
$ 2.33万
依托单位：
Osaka Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04246/
关键词：
バルクハウゼンノイズ非破壊検査高力ボルト鋼構造

项目摘要

本研究では、橋梁等に使用する高力ボルトの締付状態を磁気バルクハウゼンノイズを用いて評価し、被災による過大な荷重・高温や経年劣化による鋼構造高力ボルト継手部の締結力低下を簡便迅速に判断する非破壊検査手法の確立を目指す。磁性材料が磁化する際の磁壁移動に伴って発生するバルクハウゼンノイズ信号が応力に敏感であることに着目し、ボルト部（およびその近接部）の高応力分布領域からのバルクハウゼンノイズ信号を検出し、信号中に含まれる周波数成分から応力信号成分および各種材料欠陥・材料組織由来の信号成分を分離してそれぞれの分布状況を高精度に推定することで、簡便迅速かつ非破壊・低コストな高力ボルトの緩み評価技術の確立を目的としている。今年度（2022年度）は、鋼材内の応力状態がバルクハウゼンノイズに及ぼす影響を調べるため、Fe-Co-V磁性鋼材丸材に引張応力および曲げ応力を加え、バルクハウゼンノイズ信号との関係を調べた。鋼材丸棒の内側にノイズ検知用の銅エナメル線を巻き、その両側に励磁用の銅エナメル線を巻いて固定した。引張応力については、鋼材丸棒を垂直にして上端を固定し、下端に重りを吊り下げて引張応力を印加した。一方、曲げ応力については、鋼材丸棒を水平にして両端支持とし、棒材の中央に重りを吊り下げることによって曲げ応力を印加した。その結果、引張応力が増加するにつれて、バルクハウゼンノイズ実効電圧は上昇した。曲げ応力の場合は、曲げ応力が増加するにつれて、バルクハウゼンノイズ実効電圧は減少した。通常、ボルトを締めた時にはボルト軸には引張応力が加わるので、ボルトを締め付けてボルト軸力（引張応力）が増加すると、バルクハウゼンノイズ実効値は上昇することが分かった。この結果は、前年度の実験結果とも一致するものであった。

This study is aimed at establishing a simple and rapid method of non-destructive inspection for evaluating the high strength of steel structures in connection with damage caused by excessive load, high temperature and aging degradation in connection with the use of high strength steel structures in connection with bridges and the like. Magnetic materials are magnetized and move along with the magnetic wall. The magnetic wall moves along with the magnetic wall. The magnetic wall moves along with the magnetic wall. The magnetic wall moves along with the magnetic wall. The purpose of establishing a simple and rapid method for estimating the distribution state of high power in a region where high power is distributed is to detect the signal, to isolate the signal components containing the frequency components, to isolate the signal components from the signal components of various materials, and to estimate the distribution state of the signal components with high precision. This year (2022), the internal stress state of steel and the influence of Fe-Co-V magnetic steel pellets on tensile stress and bending stress are adjusted. Steel shot rod inner side of the copper wire for detection, the copper wire for excitation side of the copper wire for fixation The tension force is applied vertically to the steel rod, and the upper end is fixed and the lower end is heavy. A square, curved force, steel pellets, horizontal, end support, rod center, lifting, curved force As a result, tension increases and voltage increases. In case of bending force, bending force increases, voltage decreases, etc. In general, the tension force increases when the shaft is closed, and increases when the shaft is closed. The results are consistent with those of the previous year.