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Study on influence of standing waves on ultrasound-excited thermographic non-destructive inspection and its suppression method

驻波对超声激励热成像无损检测的影响及其抑制方法研究

基本信息

批准号：
21K04550
负责人：
石川真志
金额：
$ 2.66万
依托单位：
The University of Tokushima
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

项目摘要

本研究では、き裂やキッシングボンドなどの欠陥検出に有効であることが知られている超音波励起サーモグラフィ法による非破壊検査に注目し、特に検査時の超音波伝搬の過程で検査対象物内に生じる定在波による検査への影響について、波動伝搬の観点から検討すること、および得られた知見をもとに定在波の発生に伴う検査への悪影響を低減する手法を提案することを目的としている。初年度には主に平板形状の対象物に注目し、その検査時に生じる定在波発熱の発生要因がラム波のA0モードであることを実験およびシミュレーションより明らかにした。これを踏まえ２年目の検討では、同様の検討を円筒形状対象物にも適用し、その結果生じる定在波発熱は曲げモード（Fモード）のガイド波の伝搬に起因することが確認された（肉厚および周波数の変化に依存して、F(1,1)モードもしくはF(2,1)モードのガイド波が主要因となる様子が確認された）。また、発生した定在波発熱を低減し、欠陥部をより高精度に検出するための手法として、位置の異なる複数点を加振した際に得られる複数枚の熱画像を加算平均する手法を試み、その効果を実験的に検証した。き裂を有する試験片上の異なる９点を加振し、得られた熱画像の加算平均を行った結果、加振位置の変化に伴い分布が変化する定在波発熱は加算平均により低減する一方で、加振位置に依らず発熱位置が変化しないき裂部での発熱は平均処理後も顕在であり、結果として加算平均処理前と比較してき裂部での信号対雑音比（S/N）が向上することが確認された。また、加振位置を適切に選択することで、加算平均する熱画像枚数は３枚程度でも十分なS/N向上効果が得られることが確認された。これらの結果より、提案手法は検査誤認の要因となり得る定在波発熱の低減に効果的であり、超音波励起サーモグラフィ法の検査精度向上に貢献し得るものであると期待される。

This study shows that the ultrasonic excitation of the ultrasonic excitation is effective and effective. The method of starting the inspection is the non-destructive inspection of the object, and the ultrasonic inspection process of the special inspection is carried out within the object.生じるdetermined in the wave による検CHECK への Impact について, fluctuation 伝movable の観Point から検question すること, および got られたknow See をもとにdetermined in the waveの発生に companion う検check への悪impact をreduce するtechnique をproposal することをpurpose としている. In the first year of the year, the flat shape of the object is the focus of attention, and the time of checking is determined to be in the heat of the wave. Because of がラム波のA0モードであることを実験およびシミュレーションより明らかにした.これをStep on まえ2年目の検question では、同様の検question を円tube shape is applicable to the object にも、そThe result is the result of the wave.ることがConfirmationされた（肉 thick およびfrequency の変化にdepends on して、F(1,1)モードもしくはF(2,1)モードのガイド波がmainly due to となる様子がconfirmationされた).また、発生したdetermined in the wave 発热をlower し、不癥部をよりHigh-precision に検出するためのtechnique として、position のdifferentなる Complex The number of points, the added vibration, the edge, the hot image of multiple pieces, the average, the technique, the trial, the effect, the proof of the heat are obtained. The result of the cracked test film is the different なる9 points and the vibration is added, and the thermal image of the られた is averaged and averaged. The change of the vibration position and the distribution of the vibration are determined at the wave heat. The average value is added to the vibration position. The position of the heat is changed according to the location of the crack, and the heat of the crack is averaged. Calculate the average signal to sound ratio (S/N) before processing and compare it with the upper part and confirm it. The vibration position is appropriate, the vibration position is selected, and the average number of thermal images is added to the level of 3 pieces. The S/N upward effect is confirmed by the calculation. The result of the problem, the proposal method, the cause of the misidentification, and the reason for the misunderstanding are determined to reduce the effect of wave heat.り, the ultrasonic stimulation method is expected to contribute to the improvement of the accuracy of the examination.

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

超音波励起サーモグラフィ法による閉口欠陥検出と定在波発熱の抑制手法の検討

采用超声激励热成像法的闭合缺陷检测和驻波发热抑制方法的检验

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
高橋颯;石川真志;西野秀郎;小山昌志;福井涼;羽深嘉郎;西谷豊
通讯作者：
西谷豊

超音波励起サーモグラフィ非破壊検査における定在波起因の発熱低減方法、そのシステム及びそのプログラム

减少超声激励热成像无损检测中驻波发热的方法、系统和程序

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Investigation of heat generation caused by standing waves in ultrasound-excited active thermography nondestructive inspection

超声激发主动热成像无损检测中驻波发热的研究

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ryoto Maeda;Masashi Ishikawa;Hideo Nishino;Masashi Koyama;Ryo Fukui;Yoshio Habuka and Yutaka Nishitani
通讯作者：
Yoshio Habuka and Yutaka Nishitani

超音波励起サーモグラフィ検査における定在波の発生とその欠陥検出への影響

超声激励热成像检测中驻波的产生及其对缺陷检测的影响