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Non-destructive inspection of large structures based on laser-induced plasma shock wave excitation technique and polarization interferometer

基于激光诱导等离子体冲击波激发技术和偏振干涉仪的大型结构无损检测

基本信息

批准号：
21H01279
负责人：
細矢直基
金额：
$ 11.48万
依托单位：
Shibaura Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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-21H01279/
关键词：
レーザー誘起プラズマ衝撃波非破壊検査 Lamb波偏光干渉計

项目摘要

航空機など大型構造物の欠陥や損傷の検出は，検査員の目視による方法が一般的である．広域の非破壊検査を短時間で実現するために，応募者は，レーザー誘起プラズマ（Laser-Induced Plasma: LIP）加振により生成されたLamb波（弾性波）を用いる方法を実現した．本手法により，非接触非破壊で人工的に設けた亀裂を検出できた．接触式デバイスでは100点計測（検査領域は1辺が100 mmの正方形）に6時間を要していたものを，本手法では2601点計測で40分に短縮することに成功したが，さらなる短縮化が必要である．本研究では，LIP加振と偏光干渉計を組み合わせたLIP偏光干渉計を構築する．そして，本システムによりLamb波を面計測（従来は点計測）することで，広域非破壊検査の時間をさらに短縮する．令和3年度は，偏光干渉計を導入し，調和加振における振動応答を計測した．対象物を従来の接触式加振器により振動させ，その応答を本システムと従来のレーザードップラー振動計により計測し，得られた両者の振動応答を比較評価したところ，固有振動数，固有振動モードは非常によく一致することを確認した．令和4年度は，LIP加振と偏光干渉計を組み合わせたLIP偏光干渉計を構築し，本システムによるLamb波計測を実現した．ミラーを供試体として，これにLIP衝撃波を用いてLamb波を生成した．そして，従来のレーザードップラー振動計による点計測により，供試体に非接触でLamb波を生成できていることを明らかにした．また，LIP偏光干渉計でLIP衝撃波により生成されたLamb波を面計測で可視化し，レーザードップラー振動計および本システムにより得られたLamb波の位相速度を比較評価した．

Aircraft owners of large-scale creations are unable to generate sound waves, and operators are concerned with the general performance of non-destructive devices. In the domain of non-destructive devices, short time frames are available to generate noise Lamb waves (Laser-Induced Plasma: LIP). This method is used to detect noise in a short time. Non-contact non-breakage manual equipment breakage devices break out the aircraft. contact contact equipment runs at 100 points (1 to 100 mm squares) at 6 hours. this method is designed at 2601 points and 40 minutes. This method is used successfully, and it is necessary to shorten the cycle. This study focuses on LIP plus polarizing dry design device combination LIP polarizing dry design design experiment, this equipment uses the Lamb wavefront meter to calculate the wave surface, and the domain non-destructive wave time to reduce the time limit. In order and 3 years, the polarizing dry design is included in the program. The number of natural vibrations, natural vibration, natural vibration and natural vibration. The LIP plus polarizing device is combined with the LIP polarizing dry meter to measure the temperature of the Lamb wave. This device is used to measure the temperature of the Lamb wave. The instrument is used to generate the signal of the LIP wave. The Lamb wave is used to generate the sensor, which is used to measure the temperature of the meter. For the generation of non-contact Lamb waves in the body, it is clear that the phase velocity of the Lamb waves is higher than the phase velocity of the Lamb waves. The LIP polarizer is used to calculate the Lamb wave surface and the phase velocity of the Lamb waves.

项目成果

期刊论文数量（16）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

レーザーインパルス加振力の制御

激光脉冲激振力的控制

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Soyama Hitoshi;Iga Yuka;Soyama Hitoshi;桑田堅叶，長谷川登，錦野将元，細矢直基
通讯作者：
桑田堅叶，長谷川登，錦野将元，細矢直基

偏光干渉計による振動モード形の可視化

使用偏振干涉仪可视化振动模式形状

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Pradnya Vivekanand Pise;Yuichi Hiratsuka;宮下和大，増田容一，郡司芽久，福原洸，多田隈建二郎，石川将人;平田幸太郎，森川颯日，細矢直基，長田悠希，丹羽隼人，大沼隼志
通讯作者：
平田幸太郎，森川颯日，細矢直基，長田悠希，丹羽隼人，大沼隼志

Defect detection of concrete in infrastructure based on Rayleigh wave propagation generated by laser-induced plasma shock waves

基于激光诱导等离子体冲击波产生的瑞利波传播的基础设施混凝土缺陷检测