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

使用超声波探伤和反分析​​测量滚动接触载荷下的内部起源疲劳裂纹扩展行为

• 批准号: 15760064
• 负责人: 栄 中
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760064/
• 关键词: 転がり接触疲労損傷; 内部起点; き裂進展挙動; 連続観察; 超音波探傷; Delay Lineトランスデューサ; 逆解析

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.

在齿轮，轴承，滚动卷等中发生的滚动接触疲劳损伤的起源包括表面起源和内部起源。首席研究员已经构建了一个系统，该系统使用个人计算机控制垫脚电机和CCD摄像头，该系统可以连续观察表面起源处的裂纹生长行为，并通过将其与数值应力分析相结合，它在裂缝机制中成功地阐明了在滚动接触负载下表面起源的表面损害机制。同时，材料表面处理和润滑技术的改进是导致内部起源时表面损害问题的问题，这已被钢化过程中的包容管理技术的发展所抑制，这再次提出了。首席研究者还分析了内部起源处的表面损伤的应力，并讨论了材料内部内部夹杂物的严格性，但是没有方法可以连续观察内部起源处裂纹的进展行为，并且无法定量地与实际问题进行定量相对应。 ▼因此，这项研究是在以下三个目标下进行的：1.DELAY通过使用线路（延迟线）传感器抑制表面回声，该系统可以使用超声波捕获表面附近的信息。2。超声波振荡和测量与垫脚电机同步，使其成为自动测量系统。3。建立一种基于从该系统获得的回声强度和反射时间的反向分析方法估算内部裂纹的方法。▼在上一年，在上一年，使用50MHz延迟线传感器确定了使用50MHz延迟线传感器的50MHz延迟线条的条件。该年度的测量系统是根据测试的准确性来构建的。扩展到不断观察滚动接触载荷下内部起始裂纹的生长行为。