ラム波の非線形挙動に着目した接着構造の高感度な健全性評価

以兰姆波非线性行为为重点的粘合结构的高灵敏度健康评估

• 批准号: 17H07254
• 负责人: 森 直樹
• 金额: $ 1.91万
• 依托单位: Ritsumeikan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-08-25 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17H07254/
• 关键词: 非破壊評価; 超音波; ガイド波; ラム波; 薄肉構造; 接着構造; 機械材料・材料力学

薄肉構造を伝わる弾性ガイド波の一種であるラム波を用いた高感度な健全性評価の実現に向けて，平板の重ね接着部とラム波との相互作用について理論解析を実施した．本検討で得られた成果は以下の通りである．1. ラム波の示す非線形挙動を理解するために必要な知見を得るため，重ね接着部におけるラム波の反射・透過特性解析を行った．研究代表者らが突合せ接着および接触部に対して行った検討結果に基づき，接着界面を線形スプリング界面としてモデル化した．ハイブリッド有限要素法による数値解析の結果，低周波数域におけるラム波0次対称（S0）および反対称（A0）モードの反射・透過係数は，接着部の長さおよび接着界面剛性に依存した周波数で極値を取ることが明らかとなった．また，特定周波数のラム波A0モードを入射すると，接着界面両側での変位差が増大した．2. 界面両側での変位差に関して2次の非線形性を有する非線形スプリング界面モデルを接着界面に適用し，重ね接着部におけるラム波の二次高調波発生挙動に対して数値解析を実施した．線形解析で得られた知見を基に，界面変位差が増大する周波数のラム波を入射した場合，接着部で発生する二次高調波の全エネルギー流束は増大する傾向が見られた．しかしながら，重ね接着部の端部で生じる反射・透過の影響により，二次高調波の反射・透過振幅は複雑な周波数依存性を示すことがわかった．界面変位差が増大する周波数と接着部の長さおよび接着界面剛性との関係を含め，今後さらなる検討が必要であると考えている．さらに，理論解析と並行して，超音波測定を実施するための実験系を構築した．斜角探触子を用いた予備実験を行い，透過ラム波の測定が可能であることを確認した．

In this paper, we use the high sensitivity, the integrity, the direction, the heavy contact, the interaction, the theoretical analysis and the theoretical analysis. in this paper, we have obtained the following results. The signal signal indicates that it is necessary to understand that it is necessary to know that it is necessary to understand that it is necessary to understand that it is necessary to know that it is necessary The results of the analysis of the results of the finite element method are as follows: in the low cycle domain, the number of waves is 0 times (S0), the number of waves is reflected through the number of numbers (A0), and then the number of waves is reflected through the number of numbers, and then the number of waves is measured in the domain of low cycle. The specific cycle number is different from that of the A0 wave, and then the interface wave number is larger than that of the interface. 2. The interface is sensitive to the position difference, and there is a non-shape in the interface. the interface is used, and then the interface is used, and the contact part is used to analyze the number of waves generated by the secondary high wave. the shape analysis shows that the data is known to the base, and the interface position difference is large. The wave number of the incident wave is close. Then the second high-altitude wave is generated, the whole wave is full, the current beam is wide, and the end is reflected through the beam. The second high altitude wave reflects through the amplitude copy cycle number dependence shows that the interface position difference is large, the cycle wave number is large, and then the interface is sensitive to the interface. in the future, it is necessary to test the data, analyze the theory and analyze the parallel operation. The ultrasonic method is used to determine the accuracy of the system. The bevel probe is used to determine the accuracy of the equipment by means of the ultrasonic wave measurement.

项目成果

Transmission characteristics of the S0 and A0 Lamb waves at contacting edges of plates

S0和A0兰姆波在板接触边缘处的传输特性

• DOI: 10.1016/j.ultras.2017.06.009
• 发表时间: 2017
• 期刊: Ultrasonics
• 影响因子: 4.2
• 作者: Mills;D. J.;岩手大学宮澤賢治センター・大野眞男・石井正己・岡村民夫・山本昭彦・宮澤明裕・大須賀匠・竹田晃子・小島聡子・田中成行・山本昭彦・木村直弘・アスィェサベルモガッダム・清瀬六朗・高橋在也;竹内麻貴;細尾萌子・田川千尋・大場淳;Naoki Mori and Shiro Biwa
• 通讯作者: Naoki Mori and Shiro Biwa

平板の突合せ接触部におけるラム波の透過特性と接触界面剛性

平板对接时的兰姆波传输特性和接触界面刚度

• 发表时间: 2017
• 作者: Kitano;C.;Mills;D. J.;& Kohyama;M.;細尾萌子;森 直樹，琵琶志朗，日下貴之
• 通讯作者: 森 直樹，琵琶志朗，日下貴之