フェーズドアレイ探触子の設計および制御法の最適化に関する研究

相控阵探头设计及控制方法优化研究

• 批准号: 15760344
• 负责人: 木本 和志
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 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-15760344/
• 关键词: アレイ探触子; SH波; 形状再構成; 放射パターン; 開口合成法; ビームステアリング; ビームフォーカシング; 最適化; 超音波探傷試験

平成17年度は、以下の二項目の研究を行った。「アレイ探触子から発生する入射波動場の実験および数値シミュレーションによる解析」接触型、P波のアレイ探触子に対して、数値解析と実験により各素子から発生する入射波動場の解析を行った。実験では、板試験体に密着させたアレイ探触子から超音波を入射し、受信はハイドロフォンを用いた水浸法によって行った。計測結果は、高周波近似によって得られた近似理論解と比較を行い、隣接するアレイ素子の間でその程度は素子ごとに異なるものの、機械的な相互作用が発生していることが分かった。また、フェーズドアレイ探触子としてビーム合成を行ったときに、素子間の相互作用が入射波動場形成に与える影響についても調べ、正確なビーム制御には素子間相互作用を予め定量化しておくことが重要であることを示した。「開口合成法を用いたアレイ探傷データからの欠陥形状再構成」開口合成法は簡便でロバストな方法であるが、各種計測条件が画像化結果に与える影響については明らかでない部分が多い。そこで、リニアアレイ探触子によって板材内部の欠陥を探傷する場合に条件設定を絞り、探触子位置、素子間隔が開口合成結果に与える影響について数値シミュレーションによって調べた。その結果、素子間隔よりもアレイ探触子全体としての開口の大きさが重要であること、探触子位置によって再構成される欠陥境界の部位が変化すること、板裏面からの反射波の利用が画像化において有効であること等が分かった。実験的検討としては、SH波のリニアアレイ探触子を用意し、鋼材中模擬欠陥の形状再構成を行った。複数の位置でアレイ探触子を使って計測を行い、その結果を使って開口合成を行ったところ、シミュレーションで予め調べた知見を裏付ける結果が得られた。

In the year of Pingcheng 17, the following two projects will be studied. The contact type, the P wave field, the incident wave field and the incident wave field are analyzed. The ultrasonic wave is incident and the water immersion method is used to detect the ultrasonic wave in the body of the board. The results of the calculation, the results of the high-cycle approximation, the approximate theory of the high-cycle approximation, the comparison of the results, the results of the calculation, the results of the calculation, the results of the high-cycle approximation, the approximate theory of the high-cycle approximation, the approximate theory of the high-cycle approximation, the calculation results, the high-cycle approximation, and the mechanical interaction. The interaction between phonons and the interaction between elements is related to the formation of incident wave field and the effect of interaction between phonons on the formation of incident wave motion fields. it is correct that the interaction between elements is accurate and accurate. The open port synthesis method is used to detect the defects in the shape of the open port synthesis method, and the results of the various calculation conditions are compared with each other. The combination of the contact conditions, the location of the probe, the opening of the element gap, the results and the impact of the combination of the conditions, the location of the contact, the opening of the element, the synthesis of the results and the number of results, the number of results and the number of results. The results of the experiment, the results of the results, the results of the results, the results, the results The shape of the mold in the middle of the material is then changed into a line, and the shape of the mold in the middle of the material is then changed into a line, and the shape of the mold is then changed into a line. The multiplicative position sensor probe makes it possible to analyze the operation, the results of the operation, and the results of the operation, which causes the opening of the system to synthesize the data, and the results are satisfactory.

项目成果

SH波のアレイ探傷データを用いた欠陥画像の再構成に関する研究

利用SH波阵探伤数据重建缺陷图像的研究

• 发表时间: 2004
• 期刊: 土木学会第59回年次学術講演会講演概要集 (CDROM-I-606)
• 作者: 松江剛士;木本和志;廣瀬壮一
• 通讯作者: 廣瀬壮一

A Green's Function Boundary Element Method for SH-Wave Scattering in an Elastic Layer

弹性层中SH波散射的格林函数边界元法

• 发表时间: 2004
• 期刊: Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation 23A
• 作者: K.Kimoto;S.Hirose
• 通讯作者: S.Hirose

Ultrasonic wave radiation from a linear phased array transducer

来自线性相控阵换能器的超声波辐射

• 发表时间: 2004
• 期刊: Bridge Maintenance Safety, Management and Cost (Proc. 2nd Int. Conf. on Bridge Maintenance, Safety and Management (CD-ROM)
• 作者: K.Kimoto;S.Hirose
• 通讯作者: S.Hirose

1次元および2次元アレイ探傷データを用いた開口合成法による鋼材中模擬欠陥の画像化

利用一维和二维阵列探伤数据，采用孔径合成法对钢铁材料中的模拟缺陷进行成像

• 发表时间: 2004
• 期刊: 土木学会第59回年次学術講演会講演概要集 (CDROM-I-129)
• 作者: 藤原昌之;木本和志;廣瀬壮一
• 通讯作者: 廣瀬壮一

数値シミュレーションを用いた開口合成法の欠陥形状再構成能に関する研究

孔径合成法缺陷形状重构能力数值模拟研究

• 发表时间: 2004
• 期刊: 応用力学論文集 Vol.7
• 作者: 木本和志;松江剛士;廣瀬壮一
• 通讯作者: 廣瀬壮一