Development of Electromagnetic Induction Method Applicable for Detecting Weak Adhesive Bonds in CFRP

开发适用于检测CFRP中弱粘合的电磁感应方法

基本信息

项目摘要

炭素繊維強化樹脂 (CFRP)接着接合部に生じるウィークボンドを検出可能な電磁誘導試験 (EIT)を開発するために,本年度は数値解析を用いてCFRP継手接着層の吸湿率の変化を算出した.前年度までに,吸湿したCFRP接着継手にEITを適用した場合において,EITの出力には測定対象である接着層の誘電率の変化以外に,CFRPの厚さ,誘電率,導電率の変化が含まれていることを解析的に示した.このため,CFRP継手接着層の吸湿率を測定するためには,両者を区別する必要がある.本年度は,拡散解析を用いてCFRP接着継手全体の吸湿率変化とCFRP継手接着層の吸湿率変化の関係を算出し,間接的にCFRP継手接着層の吸湿率を算出可能な方法の構築を試みた.まず,数値解析で必要な拡散係数を取得するために,一方向CFRPの吸湿試験を実施した.試験片の寸法が異なる一方向CFRPを複数用意し,試験片寸法と飽和吸湿率から拡散係数を算出した.次に,前述した拡散係数を用いて,CFRP接着継手の拡散解析を行った.拡散を支配するFickの拡散方程式を解き,各吸湿時間における吸湿率の分布を算出した.前年度までに実施していたCFRP単独の吸湿試験の結果と,本解析から算出した吸湿率の推移を比較した.両者が良い一致を示したため,作製したプログラムの妥当性を示した.最後に,作製したプログラムを用いて,CFRP接着継手全体の吸湿率と,CFRP継手接着層の吸湿率の関係を算出した.本結果を用いることで,CFRP接着継手全体の吸湿率とEITの出力の関係を取得すれば,CFRP継手接着層の吸湿率を定量的に算出することが可能となる.本手法は,吸湿初期の吸湿率も測定可能であることから,EITを用いてCFRP継手接着層に吸湿により生じたウィークボンドを検出可能な方法を構築できたと言える.
Carbon 繊 d (CFRP) reinforced resin followed joints に じ る ウ ィ ー ク ボ ン ド を 検 な electromagnetic induced potential test (EIT) を open 発 す る た め に, this year's は the numerical analytical を with い て CFRP 継 hand then layer の の moisture absorption rate - the を calculate し た. Before annual ま で に, hygroscopic し た CFRP then 継 hand に EIT を applicable し た occasions に お い て, EIT の output に は determination as seaborne で あ る then layer の の induced electric rate variations outside に, CFRP の thick さ, electricity rate, conductivity の variations change が containing ま れ て い る こ と を に of parsing the し た. <s:1> ため ため, determination of the <s:1> moisture absorption rate of the CFRP継 hand bonding layer を するために がある, and the を difference する between the two is necessary がある. Analytical を は this year, the company, scattered with い て CFRP then 継 hand all の hygroscopic rate variations change と CFRP layer 継 hand then の hygroscopic rate variations change の masato is を calculate し, indirect に CFRP layer 継 hand then の を moisture absorption rate calculate methods の な build を try み た. Youdaoplaceholder0, numerical analysis of で, necessary な拡 dispersion coefficient を to obtain するために, one-direction CFRP <s:1> moisture absorption test を implementation of た. The test strip size method が opposite なる direction CFRPを complex number application を, the test strip size method と saturated moisture absorption rate ら拡 dispersion coefficient を is used to calculate the た. Then に, the aforementioned た拡 た拡 dispersion coefficient を is expressed by に て, and CFRP then 継 hands the <s:1> 拡 dispersion to solve the を line った. The 拡 dispersion を governs the するFick <s:1> 拡 dispersion equation を to solve を, and the distribution of each moisture absorption time における moisture absorption rate <e:1> を calculates the た た. Before annual ま で に be applied し て い た CFRP 単 alone の moisture absorption test と の results, the analytical か ら calculate し た の moisture absorption rate goes を compare し た. The two sides が good が agreement を shows たため, the production <s:1> たプログラム appropriateness を shows た. Finally に, cropping し た プ ロ グ ラ ム を with い て, CFRP then 継 hand all の と moisture absorption rate, CFRP 継 hand then layer の の moisture absorption rate masato is を calculate し た. This result を い る こ と で, CFRP then 継 hand all の と moisture absorption rate EIT の output の masato is を obtain す れ ば, CFRP 継 hand then layer の を quantitative に moisture absorption rate calculated す る こ と が may と な る. This gimmick は, hygroscopic early の も moisture absorption rate determination may で あ る こ と か ら, EIT を with い て CFRP layer 継 hand then に hygroscopic に よ り raw じ た ウ ィ ー ク ボ ン ド を 検 makes possible を な method to construct で き た と said え る.

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
CFRPに挟まれた非導電性材料の誘電率測定に用いる電磁誘導探傷用矩形状平面スパイラルコイルの仕様及び計測条件の検討
用于测量夹在CFRP之间的非导电材料介电常数的电磁感应探伤用矩形扁平螺旋线圈的规格和测量条件的研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    松永航;水谷義弘;轟章
  • 通讯作者:
    轟章
導電経路付与による CFRP の電磁誘導探傷範囲の制御
通过提供导电路径控制CFRP的电磁感应探伤范围
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    H. Tanaka;H. Tanabe;Q. Cao;Y. Ono;松永航
  • 通讯作者:
    松永航
Applicability of eddy current testing in CFRP using electrodes on CFRP surface and control of the testing range
  • DOI:
    10.1080/09243046.2022.2035303
  • 发表时间:
    2022-02
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Wataru Matsunaga;K. Mizukami;Y. Mizutani;A. Todoroki
  • 通讯作者:
    Wataru Matsunaga;K. Mizukami;Y. Mizutani;A. Todoroki
3Dプリント用短繊維CFRTPフィラメントの製造中検査法
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    今井理;松永航;水谷義弘;轟章
  • 通讯作者:
    轟章
電磁誘導試験を用いたCFRP接着継手の吸湿評価
利用电磁感应测试评估 CFRP 粘合接头的吸湿性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    松永航
  • 通讯作者:
    松永航
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  • DOI:
  • 发表时间:
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  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    松永 航;増田 ゆかり;加藤 敦之;伊藤 秀臣;中島 淳・小早川みどり・中村朋史・高久宏佑・鹿野雄一・乾 隆帝・大石 敏・鬼倉徳雄・細谷和海
  • 通讯作者:
    中島 淳・小早川みどり・中村朋史・高久宏佑・鹿野雄一・乾 隆帝・大石 敏・鬼倉徳雄・細谷和海

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