Study on defect detection by spatial spectral entropy (SSE) and healthy part evaluation for noncontact acoustic inspection

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本年度の研究の成果は，以下の通りである。(1)２つのエントロピーの規格化を定式化したこと欠陥の検出・判定に用いるスペクトルエントロピー(SE; Spectral Entropy)の従来の定義式では，測定条件のサンプリング数の変化に伴い，SE値も変化する。規格化SEでは，サンプリング数によるSE値への影響はない。共振周波数の検出に用いる空間スペクトルエントロピー(SSE; Spatial Spectral Entropy)の従来の定義式では，測定条件の測定点数の変化に伴い，SSE値が変化する。規格化SSEでは，測定点数の変化によるSSE値への影響はない。その為，測定場所・測定条件・計測対象に寄らず，同一基準で評価できるようになった。(2)吹付けコンクリート供試体の円形欠陥(直径300mm，欠陥深さ40,60,80mm)に対しては，従来の欠陥検出が適用可能で，健全部と欠陥部がうまく分離できること，また，SSE解析により円形欠陥の共振周波数が検出可能で，その周波数帯による映像化により内部欠陥の検出・映像化が鮮明に得られること，さらに，円盤の古典振動理論式と比較すると，SSE解析で得られた共振周波数と欠陥深さの関係が線形性を示し，円形欠陥の直径も含めた関係が理論に適合することが検証された。(3)吹付けコンクリート供試体の円形欠陥(直径200mm，欠陥深さ40,60,80mm)に対しては，吹きつけコンクリート表面の凹凸のレーザ計測への影響や，音波加振によって表面の微細な構造の揺れがレーザ計測に引っかかるなど，局所的に大きい振動速度スペクトル成分が顕著に検出され，SSE解析が有効に働かない問題があった。そこで，振動速度スペクトル成分の統計処理後に，SSE解析を行い，この問題を解決した。これらの成果は，国内学会で6件，国際学会で1件の発表を行い，日本語論文1件，英語論文1件が掲載された。