多チャンネル計測AE信号の波形解析による原波形及び放射型式の導出

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1.目的:材料の破壊を理解するには、各割れ素過程における割れのモード、ユニットおよび速度を求めることが必要になる。これらの情報を実験的に得る6チャンネル計測によるAEの原波形解析手法を確立し、その放射型式の計測より微視割れのモードを決定し、原波形の大きさより微視割れの大きさを定量的に評価することを目的としている。2.AEの原波形解析法:破壊・変形による変位のくいちがいを表わすテンソル量がDjkであり、くいちがいの面積をΔAm(t)、くいちがい量をφl(t)とすると、Djk(t)=Cjklmφl(t)ΔAm(t)となる。このDjkの性質より波の放射型式を計測することにより"割れのモード"が決定される。また位置が固定されている場合にはDjkはモード【I】型の割れにおいてはΔSを割れ面積、Δφを開口量とすると次式で与えられる。D(t)=(λ+2μ)ΔS・Δφ、検出波形V(t)は媒体のグリーン関数G(t),変換子の応答関数をS(t)とすると、V(t)=S(t)【◯!*】G(t)【◯!*】D(t)のたたみ込み積分【◯!*】により与えられる。擬似音源によりS(t),G(t)を求め、収録波形V(t)より逆たたみ込み積分によりD(t)を求め、かつ塑性域内ではσ=3σysの条件を用い、微視割れの大きさ"2a"が求められる。3.計測システムの確立:用いた変換子は直径25mm径の広帯域変換子FC-500(〜13MHz)である。ウェーブ・メモリーはNF9620で、最大時間分解能は40MHz(25ns)、10ビット、記憶容量2Mバイトである。計測系の応答関数S(t)および媒体の動的グリーン関数G(t)は、一括してペンシル圧折の擬似音源(解放荷重5N,周波数帯域〜5MHz)を用いて求めている。本年度は6個の変換子を用いて破壊靱性試験における微視割れの三次元位置標定、波形の放射型式を計測している。