超音波探傷法と逆解析による転がり接触荷重下の内部起点疲労き裂進展挙動の測定

点击翻译按钮获取中文摘要

歯車・軸受・圧延ロールなどに発生する転がり接触疲労損傷の起点には表面起点と内部起点がある.研究代表者はこれまで表面起点のき裂進展挙動の連続観察を可能にする,ステッピングモータとCCDカメラをパーソナルコンピュータで制御したシステムを構築し,数値応力解析と組合わすことにより,転がり接触荷重下の表面起点の表面損傷の発生機構を破壊力学的に明らかにすることに成功した.一方,材料の表面処理技術および潤滑技術の向上は,製鋼過程における介在物管理技術の発達により抑制されてきた内部起点の表面損傷の問題を再び浮かび上がらせる事態を招いている.研究代表者は,内部起点の表面損傷の問題についても応力解析を行い,材料内部に存在する介在物の厳しさを破壊力学的に論じてきたが,内部起点のき裂の進展挙動を連続観察する手法がなく,実際の問題と定量的に対応させることができなかった.▼したがって,以下の3つの目標のもとに本研究進めた.1.Delay Line(遅延線路)トランスデューサを用いて表面のエコーを抑えることにより,超音波を用いて表面近傍の情報をできるだけクリアに捉えるシステムを構築する.2.超音波の発振および測定をステッピングモータと同期させて,自動測定可能なシステムとする.3.このシステムから得られるエコー強さおよび反射時間から逆解析の手法を用いて,内部き裂の形状を推定する方法を確立する.▼前年度は,50MHz Delay Lineトランスデューサを用いて情報をできるだけクリアに捉える条件を割り出した.本年度は,前年度の結果をもとに測定システムを構築した.そして,本システムを用いてすでにき裂が発生している試験片を用いてその測定精度を検証した.今後,本システムを転がり接触荷重下の内部起点き裂の進展挙動の連続観察へ展開していく予定である.