Classification of damage type by dispersion compensated waveform of Acoustic emission emitted from plate-type CFRP

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今年度はCFRP板内を伝搬するAE波（ラム波）の分散補償することを目的にまずは異方性のないアルミニウム板を伝搬するラム波の分散補償する方法を実験および数値計算によって求めた波動を用いた．また，引張負荷下のCFRP板内の損傷によって発生するAE波形の特徴を評価し，自己組織化マップ法を用いてAE波形の分類を行い，その問題点を検討した．1）圧電センサで検出したラム波の分散補償有限の受感部を有する圧電センサでは，センサ出力信号は圧電素子の周波数応答に加えて受感部径の影響を受ける．そこで本研究ではセンサの周波数応答を分散性のない表面波を同一伝搬距離において面外変位成分を正確に計測できるレーザ干渉計と圧電センサで検出ことで圧電センサの周波数特性を評価した．加えて，受感部径内の感度分布を受感部直径上に集光したパルスYAGレーザを照射することで評価した．圧電センサの周波数応答を考慮したのちP.D. Wilcoの提案手法を用いて分散補償を行った．その結果，予想される音源形状（音源：パルスYAGレーザ）にならなかった．そこで，分散補償後の波形に圧電センサの感度分布を逆合成積したところ音源形状に近いパルス状波形が推定された．ただ，他の波形も出現していることから原因を検討する．2）引張負荷下のCFRPの損傷の評価破壊源から伝搬距離がほぼ同じ圧電センサで検出されたAE波形の特徴から破壊源の種類を自己組織化マップ法で推定できた．しかし，同じ音源に推測された波形でも特徴が大きく異なる波形もあった．その原因を検討したところ音源の板厚方向の位置の違いよる影響であることが分かった．ラム波では音源が板厚の中央に近づくほど対称モードが，表面に近づくほど非対称モードが主体的な振動モードとなるためと予想される．そこで，今後は厚さ方向の音源の位置がラム波に与える影響を詳細に検討し，波形分類の特徴として取り組む．