MUSIC等の固有値解析法を用いた高分解能材料欠陥位置標定システムの開発研究

利用MUSIC等特征值分析方法研发高分辨率材料缺陷位置定位系统

基本信息

批准号：
15760069
负责人：
畝田道雄
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Kanazawa Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760069/
关键词：
MUSIC 音響探査高分解能位置標定超音波探傷試験

项目摘要

本申請研究では超音波探傷試験における材料の欠陥位置を推定する場合の高分解能化並びに高精度化を図ることを目的として,MUSICアルゴリズムを同試験で得られる受信信号に適用するための方法を提案するとともに,その方法を具備した高分解能欠陥位置標定システムを開発することにある.この場合,取り扱う信号は材料中を伝搬する"音波"となることから,本申請研究では基礎検討として,空気中を伝搬する音波の発信位置を標定し得るシステム開発を行った.特に,非破壊検査を想定して,音波の発信源が信号を受信するセンサ群から近距離場にある場合を想定して検討を行ったが,得られた結果を要約すると以下の通りとなる.1.音波源位置の高分解能推定を可能にするためのMUSICアルゴリズムを提案するとともに,その数式化を行った.特に,使用するセンサ(AEセンサや加速度センサ)が角度指向性を有する場合を想定し,指向性を考慮しうるアルゴリズムを提案した.そして,指向性を考慮したアルゴリズムの性能をコンピュータシミュレーションによって確認した結果,高分解能非破壊試験を実現するために必要となる十分な性能を有していることを確認した.さらにはシミュレーションの結果を実験によって確認した.2.音波源位置の同定法として,本研究で検討するMUSIC法に対して,一般的に用いられている音響ホログラフィ(AH)法や改良型音響ホログラフィ(MAH)法を比較対象としてシミュレーション,並びに実験的に検討した.その結果,MUSIC法では最も高い分解能を有することが確認できたものの,同定位置の精度については大きな変化がないことが確認された.一方,AH法やMAH法においては複数の同一周波数発信源がある場合には同定精度の大きな低下を生じるが,MUSIC法においては空間移動平均法との併用によって,当該環境下であっても音源同定を行いうる可能性があることを確認した.

在此应用程序中，我们提出了一种将音乐算法应用于在同一测试中获得的接收信号的方法，目的是估算超声波缺陷检测测试中材料中的缺陷位置，并且我们正在开发配备有此方法的高分辨率缺陷位置方向系统。在这种情况下，要处理的信号是通过材料传播的“声波”，因此该申请研究是确定通过空气传播的声波位置的基本研究。我们已经开发了一个可以实现的系统。特别是，在接收信号的传感器中，声波源位于近场的情况下，我们进行了一项研究，并假设使用了非破坏性测试，并且所获得的结果总结如下：1。我们提出了一种音乐算法来启用声波源位置的高分辨率估计，并制定了它的位置。特别是，我们假设使用的传感器（AE传感器和加速度传感器）具有角度方向性，并且可以考虑方向性。のですねです。英语：提出了模拟的结果。通过计算机模拟确认了算法的性能，并确认它具有足够的性能来实现高分辨率的非损坏测试。此外，通过实验证实了模拟的结果。 2。作为确定声源位置的方法，将常用的全息图（AH）方法和改进的声性全息法（MAH）方法进行了比较，并在本研究中考虑并进行了实验检查。结果，已经证实，音乐方法的分辨率最高，但是识别位置的准确性并未显着改变。另一方面，在AH方法和MAH方法中，当存在多个相同的频率源时，会发生大幅度降低识别精度，但是在音乐方法中，可以证实，即使在环境下也可以通过与空间移动平均方法结合使用，即使在环境下也可以执行声音源识别。