電気ポテンシャルCT法(断層法)による三次元き裂形状の知能化測定

利用电位CT法（断层扫描）智能测量三维裂纹形状

• 批准号: 61550059
• 负责人: 久保 司郎
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1986
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1986 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-61550059/
• 关键词: 非破壊検査; き裂; 電気ポテンシャル法; CT法; 逆問題; 最適化; 破壊力学; 境界要素法

構造物などの中に存在するき裂の位置,形状および寸法を精度よく評価することは、構造物の強度評価あるいは残存寿命推定を行う上で、また実験室レベルでき裂伝ぱ特性試験を行う上で重要である。研究代表者らはさきに、構造物あるいは試験片表面に現れる電気ポテンシャル分布の測定値に対し逆問題データ解析を行い、二次元・三次元き裂の存在位置,形状および寸法を測定する電気ポテンシャルCT法の提案を行った。本研究では、数値シミュレーションならびに実験により、各種き裂の測定に対する電気ポテンシャルCT法の適用性に関する検討を行うとともに、同定の高精度化および高速度化するための手法を展開した。得られた主な成果は以下の通りである。1.斜め内部き裂の測定に対して電気ポテンシャルCT法を適用した。き裂の存在面と向きが未知であることを考慮して、種々の方向から通電したときの結果を総合する、マルチ電流負荷方式を提案・採用した。数値シミュレーションと鋼を用いた実験より、本手法によりき裂の位置,長さ,および傾斜角が比較的よい精度で測定できた。2.三次元表面き裂の測定に対して電気ポテンシャルCT法を適用した。き裂パラメータの探索を効率化するため、二次元近似走査解析と数値シミュレーションによる知見を組み込んだ階層的な同定法を提案・使用した。鋼を用いた測定結果に逆問題データ処理を施したところ、電気ポテンシャル分布がき裂の裏面のみで与えられている場合においても、き裂の位置,形状および寸法が工学的に十分の精度で求められた。3.き裂の位置,形状および寸法の探索を効率化させるために、最適化手法を取り入れた。き裂を表現するパラメータとしては、節点座標を採用した場合および楕円き裂の軸長さなどの代表パラメータを用いる場合を考えた。両場合に対して定式化を行い、これを用いた数値シミュレーションを実施し、手法の有効性を確認した。

The location, shape and size of cracks in the structure are evaluated accurately. The strength of the structure is evaluated. The residual life is estimated. The crack characteristics are tested. The representative of the study proposed the CT method for the determination of the electric field distribution on the surface of the specimen, the analysis of the inverse problem, the existence position of the two-dimensional and three-dimensional cracks, and the measurement of the shape of the specimen. This paper discusses the applicability of the method of high precision and high speed measurement. The main result is that 1. The method of CT is applicable to the determination of internal crack The direction of the crack is unknown, the direction of the crack is unknown, the result of the crack is unknown, and the current load mode is proposed. The method is used to measure the position, length and inclination angle of the crack. 2. The three-dimensional surface crack measurement is applicable to the electric field CT method. A method for determining the order of a class of objects is proposed. The results of the measurement of steel in the middle of the problem are processed by the method of calculation, and the distribution of electricity in the middle of the problem is calculated by the method of calculation. 3. Split position, shape and size of the method to explore efficiency, optimization method to obtain. For example, if you want to use a new method, you can use the new method. In this case, the number of cases is determined.

项目成果

橋本健: 日本機械学会講演概要集. No.874-1. 101-103 (1987)

Ken Hashimoto：日本机械工程师学会讲座摘要第 874-1 号（1987 年）。

阪上隆英: 日本機械学会論文集.

Takahide Sakagami：日本机械工程师学会会议录。

阪上隆英: 第4回破壊力学シンポジウム講演論文集. (1987)

Takahide Sakagami：第四届断裂力学研讨会论文集（1987）。