次世代AE解析装置の開発と極限環境での損傷評価への応用

新一代AE分析设备开发及其在极端环境损伤评估中的应用

• 批准号: 07J03682
• 负责人: 伊藤 海太
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J03682/
• 关键词: Laser Acoustic Emission Method; Continuous AE Waveform Recording; Atmospheric Plasma Spraying; Denoising; Wavelet Transform; Air Plasma Spraying

平成19年度から引き続き、AE波形の連続計測および解析装置Continuous Wave Memory(CWM)の開発と並行して、これを用いた極限環境における損傷評価を行った。まず、大気圧プラズマ溶射によるセラミック皮膜の成膜中に発生するき裂を検出した。本プロセスは高温であり、かつ非常に大きな音響的ノイズが発生する極限環境であるため、AE法によるモニタリングが必要とされながらも実現が非常に困難であった。しかし、本研究ではCWMを用いたことで数種類のノイズを効果的に低減することができ、S/N比-20dB程度の計測波形からき裂のAEを検出することに成功した。さらに、このAEの位置標定と皮膜断面の観察結果を照合することにより、溶射中には試料上を走査するプラズマによって発生するトップコート内部の局所的な温度差がき裂の原因になっていることが分かった。また、CWMを利用したいという提案を複数頂き、共同研究などの形で材料やプロセスの評価を行った。例えば、塩化物液滴から発生するSUS304の応力腐食割れ(Stress Corrosion Cracks,SCC)のAE計測では、CWMを用いたことにより連続AE波形の観察結果に基づいてノイズを低減することができたため、より微小なAE事象が検出でき、新たな知見を得ることができた。また、AE法だけでなく、超音波疲労試験における連続モニタリングなどにもCWMが利用された。このように、CWMによって様々な材料とプロセスのモニタリングが可能になり、さらに現在も複数のプロジェクトでCWMの利用が実施あるいは提案されている。また、例えばSedlakによる高精度AE位置標定など、AEに関する諸研究の成果をCWMの機能として融合させる提案もあり、さらなる機能拡張と応用範囲の拡大が期待されている。

Continuous Wave Memory(CWM) development and analysis device for AE waveform measurement and evaluation A crack occurs in the film formation process of the high pressure radiation. This is a very difficult situation for high temperature and high noise generation in extreme environments. In this study, CWM was used to measure the number of different types of noise and the S/N ratio was-20 dB. The temperature difference of the internal part of the sample is determined by the position calibration and the observation results of the film section. CWM is used to propose a number of proposals for joint research and evaluation of materials For example, AE measurement of SUS304 Stress Corrosion Cracks (SCC), CWM, and AE waveform observation results are based on the following: CWM is used in ultrasonic fatigue tests. This is the case with CWM, which is a material that can be used in a variety of applications. In addition, for example, there are many proposals for high-precision AE position calibration in Sedlak and the integration of various research results related to AE into CWM's functions, and we are looking forward to the expansion of functions and applications.

项目成果

Development of Noise Reduction Technique for AE Monitoring during Plasma Spry Coating

等离子喷涂期间AE监测降噪技术的开发

• 发表时间: 2007
• 作者: 伊藤海太;榎学;渡邊誠;黒田聖治;伊藤 海太;Kaita Ito
• 通讯作者: Kaita Ito

レーザAE波形のリアルタイム時間周波数解析によるノイズ低減

通过激光 AE 波形的实时时频分析来降低噪声

• 发表时间: 2007
• 作者: 伊藤海太;榎学;渡邊誠;黒田聖治;伊藤 海太;Kaita Ito;Kaita Ito;Kaita Ito;伊藤 海太;伊藤 海太;Kaita Ito;伊藤 海太
• 通讯作者: 伊藤 海太

レーザAE法連続波形計測によるプラズマ溶射過程の評価

使用激光AE方法连续波形测量评估等离子喷涂工艺

• 发表时间: 2007
• 作者: 伊藤海太;榎学;渡邊誠;黒田聖治;伊藤 海太;Kaita Ito;Kaita Ito;Kaita Ito;伊藤 海太;伊藤 海太
• 通讯作者: 伊藤 海太

In-situ Monitoring of Plasma Spraying Process by Laser Acoustic Emission Method

激光声发射法现场监测等离子喷涂过程

• 发表时间: 2008
• 期刊: Modern Physics Letters B 22
• 作者: K. Ito;M. Enoki;M. Watanabe;S. Kuroda
• 通讯作者: S. Kuroda

プラズマ溶射中に発生する皮膜内微小き裂の in-situ 計測

等离子喷涂过程中出现的薄膜微裂纹的原位测量

• 发表时间: 2008
• 作者: 伊藤海太;榎学;渡邊誠;黒田聖治
• 通讯作者: 黒田聖治