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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

基本信息

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

项目摘要

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．

The dispersion compensation method of AE wave in CFRP plate is used to calculate the dispersion ratio of AE wave in CFRP plate. The AE waveform characteristics of damage generation in CFRP plates under tensile load are evaluated and the problem points are discussed by using the self-organizing method. 1) The voltage signal is detected and the dispersion compensation of the waveform is limited. The voltage signal is affected by the frequency response of the voltage element. In this study, the frequency response of the voltage source is evaluated. The frequency response of the voltage source is evaluated. The frequency response of the voltage source is evaluated. In addition, the sensitivity distribution in the diameter of the sensitive part is evaluated. P.D. of the frequency response of the voltage source Wilco's proposal method is used to disperse compensation. As a result, the shape of the sound source (sound source: YAG) is expected. The sensitivity distribution of the waveform after dispersion compensation is inversely synthesized into the product of the waveform after dispersion compensation. 2) Evaluation of CFRP damage under tensile load. 3) Identification of AE waveform characteristics. 4) Identification of CFRP damage sources under tensile load. The same sound source is presumed to be the same as the waveform. The reasons for this are discussed and the influence of the position of the sound source in the thickness direction is discussed. The sound source is the center of the plate thickness, the surface is the center of the plate thickness, the center of the plate thickness, the surface is the center of the plate thickness, the surface In the future, the position of the sound source in the direction of thickness will be discussed in detail, and the characteristics of waveform classification will be selected.