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永江 勇二; 青砥 紀身; 陳 振茂
サイクル機構技報, (14), p.125 - 135, 2002/03
高速増殖炉プラントの長寿命化を実現する技術開発の一環として、非接触非破壊検出法の開発を行っている。供用中材料のき裂発生前からの損傷を非破壊的に検出することが可能となれば、高速増殖炉プラントの健全性維持や信頼性を飛躍的に向上させることができる。本報告では、室温での引張損傷および疲労損傷による時期特性変化、高速炉プラントは重要であるクリープ損傷による磁気特性変化について報告する。いずれの損傷負荷においても、損傷の初期から磁気特性が変化することが分かった。このことは、磁気特性変化によりき裂発生発以前の損傷を捉えることが可能であることを示している。
陳 振茂; 青砥 紀身; 加藤 章一; 永江 勇二; 宮 健三
International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, 16(3-4), p.197 - 206, 2002/00
被引用回数：14 パーセンタイル：58.59(Engineering, Electrical & Electronic)筆頭著者がJNC博士研究員であったころの国際会議における報告が推薦を受けて海外学術詩に掲載される。内容は非磁性材であるSUS304の機械的損傷が磁束漏えい測定によって検知できることをフラックスゲ-トセンサ-を用いた実験並びに損傷組織観察により示したものである。引張(準静的塑性導入)及び疲労(塑性繰り返し)について実験及び分析を実施,材料中に磁性相であるマルテンサイト相が生成することが磁束漏えい変化を起こすことを指摘し,併せて疲労損傷進行評価パラメ-タの提案を行った。
青砥 紀身; 陳 振茂; 永江 勇二; 加藤 章一
Journal of Applied Electromagnetic Techniques, 125 Pages, 2001/00
代表的な高速炉構造材であるSUS304の準静的及び繰返し塑性による損傷を磁気測定に基づく比接触非破壊検出手法により検出できる見通しを示す。具体的には、新たな発見、(1)一般に磁性材では有功とされる磁気測定に基づく損傷検出手法が、常磁性材であるSUS304にも適用可能であること、(2)常磁性材にも関わらず損傷により自然磁化し漏えい磁束密度検出が可能となること、(3)自然磁化は内部に磁性相(加工誘起マルテンサイト相)が生じることで発生すると推定できること、(4)微弱な自然磁化検出信号を現実的な損傷指標として適用する工夫として磁束密度の負荷変化による履歴が有効であること、について試験結果及び分析結果に基づき明らかにした。
陳 振茂; 青砥 紀身; 加藤 章一
日本AEM学会誌, 8(3), 77-85 Pages, 2000/09
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陳 振茂; 青砥 紀身; 加藤 章一; 永江 勇二
JNC TN9400 2000-022, 46 Pages, 2000/03
本研究では、SUS304ステンレス鋼における自然磁化と機械損傷の相関に関する試験研究を実施した。単純引張試験及び両振疲労試験を用いて試験片に機械損傷を与え、フラクスゲートセンサーで試験中及び除荷後の磁化特性を測定した。その結果外部磁場をかけなくても塑性変形や疲労損傷により自然磁化が発生し、損傷の増加と伴い飽和することが明らかにした。切欠試験片に疲労き裂を入れた試験から、自然磁化は特に疲労き裂の検査に有効であることが判った。更に疲労試験中測定した磁場信号の処理により、疲労損傷の検出に適用可能な信号の特微量(磁場・ひずみヒシテリシス曲線の面積)を提案した。最後に塑性変形を与えた試験片に対して永久磁石励磁による残留磁化の分布を測定し、残留磁化は塑性変形が十分大きくなると増加する傾向があると判った。上記内容から、損傷誘起自然磁化は絶対値が小さいものの、特微量の抽出やセンサーの工夫によって損傷状態の監視に十分適用可能であると考えられる。一方、自然磁化の測定は走査検査への適用のためにまた努力する必要があるが、これに対して残留磁化に基づいた手法は有効である可能性が高い。なお、提案手法を実機環境への応用に至るまでは、異なる試験条件下の挙動や実環境ノイズの影響の確認などさらなる研究を重ねる必要があると考えられる。
陳 振茂
JNC TN9400 2000-021, 104 Pages, 2000/03
JNC-TN9400-2000-021.pdf:5.21MB
本報告書はJNCにおいて行われた2年間のポストドクター研究の成果を取りまとめたものである。本研究は磁性及び非磁性の構造物を対象に電磁非破壊検査法の向上または新規開発を目指して、渦電流探傷法を用いた自然き裂の形状再構成及び損傷誘起磁化現象の解明と非破壊検査への応用に関する研究を実施した。渦電流検査法の向上には自然き裂の形状を再構成するアプローチを提案し、理想化したき裂モデルに対して再構成を行うことによってその有効性を実証した。自然磁化に関する研究では損傷誘起磁化と損傷の相関の解明及び弱磁性体のSUS304構造物の非破壊検査への適用妥当性を試験手法で評価した。また、測定した磁束漏洩信号から材料内部の磁化分布(損傷の状態と相関する)を再構成するために、最適化手法及びウェーブレットを用いた手法を提案し、実際に測定したデータの逆解析を行った。解析した結果はコロイド法によって計測した磁化に分布と定性的によく一致し、提案手法の有効性を確認した。
陳 振茂; 青砥 紀身; 宮 健三
IEEE Transactions on Magnetics, 36(7), 298-2 Pages, 1999/12
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陳 振茂; 青砥 紀身; 加藤 章一
JNC TN9400 99-061, 32 Pages, 1999/07
本報告書では、自然磁束漏洩からき裂・損傷を非破壊的に検査する研究の一環として、測定した磁束信号より材料における磁荷分布(損傷による)の再構成を行った。この代表的な非適切問題には最小自乗法に基づいた反復計算アルゴリズムを用いた。問題を適切化するために初期値、重み係数及び反復計算の回数の選び方を検討した。シミュレーション信号を用いた再構成結果より、本手法がノイズの少ない信号に対して有効であることを確認した。ノイズに対するロバースト性を向上するために、ウェーブレットをガラキン法に適用した手法をシステム方程式の離散化に導入した。最小自乗法と比較した結果、ウェーブレットを用いた手法はS/N比の低い信号に対しても有効であることが判った。本報告書では最小自乗法に基づいた手法を1次元及び2次元の磁荷分布、ウェーブレットを用いた手法を1次元の磁荷の再構成に適用し、提案した手法の妥当性を実証した。
陳 振茂
JNC TN9400 99-009, 39 Pages, 1998/12
本報告書では、渦電流探傷信号に基づいて接触のあるき裂の再構成手法を提案・検証した。まず、自然き裂を離散化するために2種類のき裂モデルを提案し、それに基づいてき裂によるECT信号及びその勾配を高速且つ高精度的に計算する手法を開発した。更に上記順問題の高速ソロバー及びモデル化した自然き裂に基づき、最適化手法の共役勾配法を改良し、異なる種類のき裂パラメ-タを同時に逆推定することに成功した。具体的に矩形き裂に対して再構成を行った結果、2種類のき裂モデル共に接触のあるき裂の再構成に有効であることを実証した。但し、接触がき裂の境界部に限った2番目のモデルはより効率よく再構成することができると判った。本研究の結果は、表面き裂の非破壊検査技術の向上に貢献することが期待できる。
