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石井 敏満; 稲垣 照美*; 坂根 泰輔*; 中谷 隆彦*; 大岡 紀一; 近江 正男; 星屋 泰二
非破壊検査, 51(4), p.223 - 230, 2002/04
赤外線サーモグラフィを用いた非破壊試験法は、材料や構造物の内部欠陥を遠隔かつ非接触で検出できる一方で、欠陥の定量的検出手法の確立が急務となっている。本研究では、母材より熱拡散率の小さい人工内部欠陥を有する試験片を裏面から非定常加熱した場合に、試験片表面に生じる不規則な温度分布を赤外線カメラで測定し、その熱画像から欠陥を識別した。また、開発した解析コードによる非定常三次元熱伝導の数値解析の結果、試験片表面では内部欠陥の上部に相当する位置の温度がその周辺に比べて低温となり、その温度変化が実験結果と良好に対応することを確認した。これにより、欠陥寸法等に依存して生じる表面温度変化の定量評価の見通しを得た。さらに、同じ欠陥を有する試験片の表面では、熱拡散率が小さい母材ほど欠陥上部の位置とその周辺との温度差は大きくなり、熱拡散率と温度差の相関についても定量評価できる見通しを得た。
石井 敏満; 星屋 泰二; 大岡 紀一; 稲垣 照美*; 中谷 隆彦*
日本非破壊検査協会平成12年度秋季大会講演概要集, p.105 - 108, 2000/11
材料や構造物の非破壊検査手法として赤外線サーモグラフィの利用が注目されているが、その適用性や欠陥検出限界に関する研究は進んでいない。本研究では、内部欠陥を有する試験片を裏面より非定常加熱する欠陥検出実験及びその数値シミュレーションを行い、以下の知見を得た。(1)熱拡散部が母材に比べて小さい欠陥を有する試験片の表面では、加熱時間が経過するとともに欠陥上部の温度がその周辺部に比べて低温となる。(2)内部欠陥を有するアクリル試験片に関するシミュレーションで得られた表面温度分布は、実験で得られた温度分布に対応する。(3)欠陥部と表面との肉厚が薄いほど欠陥イメージが明瞭である。(4)同じ欠陥に対しては、熱拡散率が小さい母材ほど欠陥イメージが明瞭となる。