2012年研究カタログ
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■ 研究担当:鈴木隆之/西村良弘/笹本明/原田祥久/中住昭吾/村松眞由 ■ 先進製造プロセス研究部門 機能・構造予測検証研究グループ■ 連携担当:市川直樹 様々な形状の部材の欠陥解析及び寿命評価研究のポイント研究のねらい研究内容連携可能な技術・知財 ●非破壊損傷評価試験から具体的な欠陥形状を解析、破壊力学解析により寿命評価を実施 ●円筒、ねじ等様々な形状の部材の欠陥にも対応 ●GUIツールにまとめられ、材料、部材の評価が簡便に実施可能 機器・構造物の信頼性を確保するためには、その製造過程や使用過程において生じる欠陥形状を正確に評価するとともに、その寿命を明らかにする必要があります。特に、プラント等では様々な形状を有する部材から構成されるため、平板中の直線欠陥はもとより、傾斜欠陥や円筒やねじのような複雑な形状の部材の欠陥解析や寿命評価が求められています。ここでは、電磁気を用いた非破壊損傷評価法をもとに、様々な形状の部材の欠陥解析を行うとともに、破壊力学的な手法に基づいた寿命評価ツールの開発を行っています。 非破壊損傷評価では、フラックスゲートセンサ等の高感度磁気センサをはじめとして種々の電磁センサにより計測された欠陥近傍の磁気情報から、欠陥寸法、形状を求める逆解析手法を用いています。特に、様々な形状の部材や欠陥が短時間で解析することができるよう、欠陥の事前情報を反映させるメッシュ分割を行っています。また、逆解析により得られた欠陥に対して、拡張有限要素法を用いた欠陥解析や破壊力学的な手法を用いて、様々な形状の部材中の欠陥の伝播挙動解析や寿命評価を行うことが可能となっています。1.非破壊損傷評価、欠陥解析 ●主に電磁気を用いた様々な欠陥の形状評価 ●拡張有限要素法を用いた複雑形状欠陥の解析 ●損傷・欠陥を生じた材料・部材の寿命予測2.力学特性評価試験 ●先進構造材料の破壊力学特性評価試験 ●水蒸気環境等特殊環境下の耐久性評価試験3.特許出願情報 ● 特願2011-188390(2011/08/31)「寿命・余寿命評価機能付き非破壊検査装置」������図1 高感度磁気センサにより測定したボルト中の欠陥近傍の漏洩磁束密度���������������図2 電磁逆解析に基づくボルト中の欠陥形状評価● 研究拠点つくば東339ナノテクノロジー・材料・製造分野東会場N-82N-82

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