電磁波放射を用いた微視破壊同定手法に関する基礎研究

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AE(アコースティック・エミッション)は材料内に生ずる微視破壊等により発生する弾性波の放出であり、種々の材料の微視破壊過程の研究や構造物の健全性のモニタリングのための手法として用いられている。現在主に用いられているセンサーは、圧電素子を用いたものであり、材料の表面に直に接触させなくてはならないため、高温での測定や活性化雰囲気中での測定はできないのが難点である。そこで本研究では、このAE信号を非接触のセンサーを用いて検出する方法についての研究を行った。そのセンサーの候補として、電磁波アンテナおよびレーザー干渉法についての検討を行った。前年度までの研究の結果、電磁波アンテナを用いる方法については、周囲の雑音の除去が困難であることと、検出感度が十分でないことがわかり、当初の目的に対しては不適であることが判明した。本年度は、Nd-YAGを入力およびHe-Neを出力系として用いたレーザードップラー振動計を用いた計測法についての検討を行った。感度を向上させるための試験片表面の状態、および機械的振動の除去についての実験を行った。反射シールを用いることによりある程度十分な感度を有するシステムの構築に成功した。SUS304鋼の3点曲げ試験を行い、その際に発生するAEを本装置を用いて検出することを試みた。その結果、最終破断以前に発生したAE信号の非接触での計測が可能となった。しかし、雑音も多く収録してしまうことがわかり、今後もより一層の高感度を有する装置の改良が課題を思われる。