超音波探傷板波法による鋼橋に生じる疲労き裂の検出と長期監視システムの構築

超声波检测法检测钢桥疲劳裂纹及长期监测系统的构建

基本信息

批准号：
16760379
负责人：
白旗弘実
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Musashi 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：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

鋼橋の部材が交差する部分において,疲労き裂の発生が問題となっている.疲労き裂の検出手法としては,これまでは目視が主であったが,一つの橋だけでも検査箇所は多いということ,目視では客観性に欠けるなどの問題点がある.検出手法として超音波探傷試験が取り入れられつつある.鋼の音響異方性は,超音波探傷試験を行う際に問題となるものの一つである.超音波波動は鋼材中では弾性波として伝播していく.伝播速度や伝播方向に影響を与えるのが弾性係数である.音響異方性が強い場合,超音波探傷試験結果はセンサの公称の仕様とはまったく異なった結果を示すことになる.鋼の音響異方性は圧延時の冷却速度や圧下率の影響を受けるといわれている.この過程を考慮すると板厚方向の弾性係数などの特性は変化していることが考えられる.実験により板厚方向の弾性係数の変化を調べた.試験体として,音響異方性の高い板と比較的低い板を用意した.板の厚さは40mmである.板厚方向に板を切削した試験片を作成した.各試験片に対して,音速を計測した.弾性波動伝播速度は物体の密度の影響も受ける.試験片の密度も計測した.実験の結果,密度は板厚方向でそれほど変化しないことが認められた.また,音速は板表面に近いほど音速が速くなる傾向が見られた.圧延の影響を調べるために,鋼の結晶を板厚方向の変化を考慮しながら,顕微鏡で観察した.その結果,板表面近傍では結晶が扁平に近いという結果が得られた.

疲劳裂纹的产生已成为钢桥构件相交部位的一个难题。目前，疲劳裂纹的检测主要采用目视检查方法，存在缺陷数量多、目视检测等问题。检查缺乏客观性。目前采用超声波检测作为检测方法。钢的声学各向异性是这是问题之一。超声波在钢材中以弹性波的形式传播。弹性模量影响传播速度和传播方向。当声波各向异性较强时，超声波以弹性波的形式传播，探伤测试结果就会显示结果。与传感器的标称规格完全不同。据说钢的声学各向异性受到轧制过程中的冷却速率和压下率的影响。人们认为，当考虑板的厚度时，板厚度方向的弹性模量等特性会发生变化。通过实验研究了板厚度方向的弹性模量的变化。与具有高声学各向异性的板进行了比较板的厚度为40mm，通过在厚度方向上切割板来测量声速。的还测量了试件的密度。实验结果表明，在板的厚度方向上，密度没有太大变化。而且，越接近板表面，声速就越快。为了研究轧制的影响，在显微镜下观察钢的晶体，同时考虑板厚方向的变化。结果表明，靠近板表面的晶体几乎是平坦的。