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

根据板型 CFRP 声发射的色散补偿波形对损伤类型进行分类

• 批准号: 22K03830
• 负责人: 長 秀雄
• 金额: $ 2万
• 依托单位: Aoyama Gakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03830/
• 关键词: CFRP; 非破壊評価; アコースティック・エミッション法; ラム波; 分散補償; 波形分類; アコーステック・エミッション; 機械学習

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．

Within our は CFRP plate を 伝 move す る AE wave (ラ ム wave) の dispersion compensation す る こ と を purpose に ま ず は square difference の な い ア ル ミ ニ ウ ム plate を 伝 move す る ラ の ム wave dispersion compensation す を る method be 験 お よ び the numerical computing に よ っ て o め た fluctuations を used い た. ま た, extension and load damage に の CFRP plate inside の よ っ て 発 raw す る AE waveform is の 徴 を review 価 し, their organizational マ ッ を プ method with い て AE waveform classification を の い, そ の problem point を beg し 検 た. 1) 圧 electric セ ン サ で 検 out し た ラ の ム wave dispersion compensation limited の infected を has す る 圧 electric セ ン サ で は, セ ン サ output signal は 圧 electric element child の cycle for 応 answer に plus え て affected by the sense of diameter の を by け る. そ こ で this study で は セ ン サ の cycle for 応 answer を dispersion の な い surface wave を same 伝 moving distance に お い て outside surface - a component を に correct measuring で き る レ ー ザ dry involved meter と 圧 electric セ ン サ で 検 out こ と で 圧 electric セ ン サ の cycle for feature を review 価 し た. Add え て, の sensitivity in the sense of diameter distribution を infected part diameter に set light し た パ ル ス YAG レ ー ザ を irradiation す る こ と で review 価 し た. 圧 electric セ ン サ の cycle for 応 answer を consider し た の ち P.D. Wilco の proposal gimmick を with い を line っ て dispersion compensation た. Youdaoplaceholder0 そ as a result, imagine the shape of the される sound source (sound source: パ ス スYAGレ ザ ザ) にならな ス った. そ こ で, dispersion compensation の waveform に 圧 electric セ ン サ の sensitivity distribution を inverse synthetic product し た と こ ろ audio source shape に nearly い パ ル ス shape waveform が presumption さ れ た. Youdaoplaceholder0, the reason for the appearance of his <s:1> waveform <e:1> is て る る する と ら ら ら ら. 2), the load under の CFRP の の damage evaluation 価 broken 壊 source か ら 伝 moving distance が ほ ぼ with じ 圧 electric セ ン サ で 検 out さ れ た AE waveform is の 徴 か ら 壊 source の kinds を themselves organized マ ッ プ presumption method で で き た. The じ, the same as the じ source に, infer the された waveform で <s:1> characteristics が large く く different なる waveforms あった あった. Youdaoplaceholder0 <s:1> cause を検 discuss たと たと ろ ろ the thickness, direction and position of the sound source <e:1> are not in line with each other. Youdaoplaceholder4 influence である とが score った った. ラ ム wave で は audio が thickness の central に nearly づ く ほ ど said seaborne モ ー ド が, surface に nearly づ く ほ ど non said seaborne モ ー ド が subject な vibration モ ー ド と な る た め と to think さ れ る. そ こ で, the future direction は thick さ の sound source position の が ラ ム wave に え る influence を detailed に 検 for し, waveform is classified の 徴 と し て む り group.

项目成果

AE波形の周波数領域での特徴の機械学習によるCFRPの破壊過程の推定

通过AE波形频域特征的机器学习估计CFRP断裂过程

• 发表时间: 2022
• 作者: 三澤 宏哉;西宮 康治朗;長 秀雄
• 通讯作者: 長 秀雄