コンクリート内部損傷の遠隔3D検査を実現するドライアイス衝突式レーザアレイ映像法

干冰撞击激光阵列成像方法实现混凝土内部损伤远程3D检查

• 批准号: 21H04592
• 负责人: 小原 良和
• 金额: $ 28.04万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04592/
• 关键词: 非破壊評価; 超音波; 3D映像化; レーザ走査; 遠隔計測

大震災・豪雨など自然災害が頻発する昨今、安全・安心な社会の実現は国民最大の関心事だが、社会インフラの安全性保証・長寿命化において、高精度な非破壊評価技術の確立は最重要課題である。しかし、高度経済成長期に建造され経年劣化したトンネル・橋梁・高速道路などのコンクリート構造物は金属よりはるかに不均質・高減衰であり、検査対象領域が膨大、かつ、粗面への対応も求められることから、非破壊計測分野における最難関課題である。そこで本研究では、ドライアイス衝突による高効率の超音波発生技術と粗面・広範囲計測可能な赤外レーザスキャン技術（超多素子レーザ走査アレイ）の融合により、コンクリート内部欠陥を遠隔から3Dで可視化する世界初の高分解能超音波映像法の創出に挑戦する。これにより、内部欠陥の3D形状に基づく新たな効率的維持管理と実構造物の欠陥発生機構解明に新たな道筋を作ることを目的とする。今年度は下記2項目を実施した。[1] 小型固体衝突による低周波の大振幅超音波発生技術の基礎検討遠隔からの超音波発生には、これまで高強度レーザ照射が主だったが、コンクリート内部検査に十分な強度の超音波は発生できず、かつ、人体（眼）への影響から管理区画での使用が前提だった。そこで本研究では、現場適用性に優れた「小型ドライアイスの固体衝突」による大振幅超音波発生技術の開発を目指し、まずは小型固体の衝突による発生技術の基礎検討を行った。その結果、小型固体の衝突により、高強度レーザ照射だけではなく、接触式圧電低周波探触子よりも大振幅な超音波の発生が可能であり、100kHzを超える周波数の励振も可能であることが分かった。[2]コンクリート試験体の作製欠陥を有するコンクリート試験体の作製に着手した。具体的には、コンクリートブロックへの機械加工によるスリット導入、発泡スチロール薄片による剥離模擬等に取り組んだ。

Earthquake, torrential rain, natural damage, disaster, safety, peace of mind, safety, safety, longevity, safety, safety, safety, For a long period of time, the construction of high-speed highways, such as high-speed roads, high-speed highways, high-speed, high-temperature, high-speed, high-temperature, high- The purpose of this study is to improve the accuracy of ultrasonic technology. In this study, it is possible to improve the accuracy of ultrasonic technology in this study. in this study, the results of this study show that in this study, it is possible to improve the accuracy of ultrasonic technology in this study. in this study, the results show that the high-resolution ultrasonic imaging method can improve the performance of ultrasonic imaging method. The maintenance and management of the rate of new information on the basis of the 3D shape system and the maintenance and management of the new structure is due to the understanding of the health agency that the new equipment is used as a tool for the purpose of monitoring. Two projects will be implemented this year. [1] small solid burst, low cycle, large amplitude ultrasound, high intensity ultrasound, high intensity, high The purpose of this study is to improve the performance of large-amplitude ultrasonic technology in the field of large-amplitude ultrasonic technology, and to improve the performance of large-amplitude ultrasonic technology. The results are as follows: the results of the experiment, the results of the experiments, the results of the results, the results of the experiments, the results of the results, the results of the experiments, the results of the results, the results of the experiments, the results of the results, the results of the [2] if you do not want to do so, you will have to do something about it. The specific equipment, equipment, equipment processing equipment, machine tools, and so on, can be selected by the machine tool.

项目成果

超音波による非破壊計測技術の最先端

最先进的超声波无损测量技术

• 发表时间: 2022
• 作者: Saito Yuichi;Itoh Makoto;Inagaki Toshiyuki;Shigeru Obayashi;本間基寛・牛山素行;除本理史;小原良和
• 通讯作者: 小原良和

Nonlinear ultrasonic phased array for closed crack imaging

用于闭合裂纹成像的非线性超声相控阵

• 发表时间: 2016
• 作者: Yoshikazu Ohara、Kazushi Yamanaka;Tsuyoshi Mihara
• 通讯作者: Tsuyoshi Mihara

高周波の圧電送信と超多点レーザ受信を用いた微小欠陥の3D超音波映像化

使用高频压电传输和超多点激光接收对微小缺陷进行 3D 超声成像

• 发表时间: 2022
• 作者: 山田拓未;小原良和
• 通讯作者: 小原良和

3D Ultrasonic Phased-Array Imaging of Fatigue Cracks Using a Piezoelectric and Laser System (PLUS)

使用压电和激光系统 (PLUS) 对疲劳裂纹进行 3D 超声相控阵成像

• 发表时间: 2021
• 作者: Yoshikazu Ohara;Marcel C. Remillieux;T. J. Ulrich;Serina Ozawa;Kosuke Tsunoda;Toshihiro Tsuji;Tsuyoshi Mihara
• 通讯作者: Tsuyoshi Mihara

Signal and Image Processing 4.0 for Nonlinear NDT

非线性无损检测的信号和图像处理 4.0

• 发表时间: 2022
• 作者: Serge Dos Santos;Yoshikazu Ohara
• 通讯作者: Yoshikazu Ohara