超音波の逆演算に基づく定量非破壊評価機器の試作

基于反超声计算的定量无损评价装置样机

• 批准号: 04555176
• 负责人: 岸 輝雄
• 金额: $ 10.3万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 1994
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04555176/
• 关键词: アコースティック・エミッション; 逆演算; 定量非破壊; マイクロクラック; 複合材料; 界面; 超音波; AE; セラミックコーティング; アコースティック・エッミション; 逆問題解析; モーメントテンソル

アコースティック・エミッション(AE)変換子で検出した微視割れを、逆演算解析することにより動的に定量評価を行い、かつ超音波探傷子により微視割れ合体の大きさを同定する新しいタイプの非破壊評価機器を開発を行ない、金属、複合材料、セラミックスコーティングの非破壊評価を行った。超音波逆演算装置の開発では、検出されたAE信号V(t)の逆演算を行うことで、割れ体積D(t)を導出し、弾性論による円柱クラックモデルを用いて微視割れの「寸法・形状」、微小き裂進展面の「傾き」・「割れモード」を定量的に求めた。そのための機器として、AE変換子、及び高速大容量AE波形収録解析装置を試作し、併せて微視割れ検出可能な波形収録解析型超音波Cスコープ装置を開発した。金属の非破壊評価では、ラメラ組織を有するTiAlの微視割れ生成速度の定量化を行なうことで、微視破壊機構の負荷速度依存生を明らかにした。すなわち、低負荷速度において有効であったシェアリガメントによる高靱化は、微視割れ生成時間よりも高速な衝撃負荷速度では寄与しないことが明らかにされた。一方、複合材料の非破壊評価では、AE放射形式による割れモード解析と、波形解析型超音波Cスコープを用いた破壊進展挙動の解析を行なわれた。切り欠き付きアングルプライCFRPの破壊進展機構は、まず切り欠き近傍においてせん断型破壊であるデボンディングが起点となり、このデボンディングが積層間の引張り型マトリックス割れとして合体し、その後デボンディングとマトリックス割れの混合型破壊が層間剥離として進展したことが明かにされた。さらに、セラミックスコーティングの非破壊評価では、AEによる位置標定情報に基づいた波形解析型Cスコープの探傷結果により、熱衝撃による層間剥離進展挙動が定量的に検出できることが示された。

Weishi app cut, inverse calculation analysis, dynamic quantitative evaluation, ultrasonic flaw detection, Weishi app cut, combination of large and small, simultaneous determination, new non-destructive evaluation machine development, metal, composite materials, non-destructive evaluation. The inverse calculation of AE signal V(t) in ultrasonic inverse calculation device is carried out, and the volume D(t) is derived. In the Weishi app, the "size, shape" of micro-crack and the "tilt" of micro-crack progress surface are quantitatively calculated. The development of a Weishi app for detecting possible waveform acquisition and analysis of high-speed, large-capacity AE waveform acquisition and analysis devices The quantitative analysis of the generation speed of TiAl Weishi app for metal non-fracture evaluation and microstructure analysis shows that the load speed dependence of TiAl Weishi app fracture mechanism is obvious. The speed of impact load is high and the speed of impact load is low. Non-destructive evaluation of square and composite materials, analysis of AE radiation patterns, analysis of waveform analysis of ultrasonic waves, and analysis of ultrasonic vibration. The mechanism for the progress of the break of the cut edge CFRP shows that the break type break near the cut edge is the starting point of the break type break, the tension type break between the layers of the cut edge CFRP is formed and combined, and the mixed break type break between the subsequent cut edge CFRP is formed and progressed. The results of the detection of the interlayer peeling progress due to thermal shock are shown in the following table:

项目成果

Edited by Teruo Kishi,Tetsuya Saito,Clayton Ruud,Robert Green,Jr.: "Nondestructive Cha晋acterization of Mutericels V" Gordon and breuch, 1097 (1992)

由 Teruo Kishi、Tetsuya Saito、Clayton Ruud、Robert Green, Jr. 编辑：“Mutericels V 的非破坏性特性” Gordon 和 breuch，1097 (1992)

金炳男: "粒子分散による高靱化機構としてのき裂ピニングおよびき裂偏向" 日本金属学会誌. 58. 728-733 (1994)

Byung-man Kim：“裂纹钉扎和裂纹偏转作为通过颗粒分散提高韧性的机制”，日本金属研究所杂志 58. 728-733 (1994)。

M.Enoki: "Progress in Acoustic Emission VII" The Japanese Society for Non-destructive Inspection, 6 (1994)

M.Enoki：“声发射的进展 VII”日本无损检测学会，6 (1994)

H.Tsuda,M.Enoki,T.kisi: "Effect of Interfrictional Rroperties ondfracture Taughness in Fiber-Reinforced Cerumic Composites" Jourral of the Ceramic Society of Japan. 100. 998-1006 (1992)

H.Tsuda，M.Enoki，T.kisi：“纤维增强陶瓷复合材料中摩擦性能对断裂韧度的影响”日本陶瓷学会杂志。

榎 学,岸 輝雄,T.Mantyla: "アルミナコーティング材の熱衝撃のAE特性" 第1回アコースティック・エミッション総合コンファレンス論文集. 247-252 (1993)

Manabu Enoki、Teruo Kishi、T.Mantyla：“氧化铝涂层材料的热冲击的 AE 特性”第一届声发射会议记录 247-252 (1993)。