次世代構造物の健全性診断システム

先進複合材料構造の健全性診断

航空機や自動車などの様々な輸送機器の軽量化を図るため、先進複合材料構造の実用化が進んでいます。しかしその破壊プロセスは極めて複雑であり、外観から損傷状態を判断することは困難です。そこで複合材料構造の安全性と信頼性を確保するため、複合材に適した非破壊検査技術やヘルスモニタリング技術の確立が望まれています。当研究室では、現在、複数の企業と共同でこれらの課題に取り組んでおり、特に、超音波工学と光学を融合させることにより、複合材に適した新規非破壊診断法の確立を試みています。

光ファイバ超音波センサによるリモート診断

光ファイバセンサで微弱な超音波を受信可能な、超音波リモートセンシングシステムを研究しています。これにより、材料中に微小な損傷が発生した際に励起されるAE波を正確に計測することに成功しています。そして、光ファイバの優れた耐環境性や計測物理量の明確化により、航空機用複合材料構造の特殊環境試験や、自動車用複合材料構造の実環境試験において、破壊挙動を把握することを目指しています。

超音波ガイド波を用いた内部損傷の検出

複合材は一般的に薄板構造として使用されるため、超音波ガイド波が効率良く伝播します。そこで、板構造中の損傷や劣化によるガイド波の伝播挙動の変化を、実験と理論解析の両面から明らかにすることで、新たな損傷検出法の構築を試みています。その手法としては、レーザー超音波による非接触な検査法や、構造体と一体化した健全性診断システムを研究しています。

教員からのメッセージ

システム構築から理論解析まで、幅広いアプローチで取り組んでいます。また、産業界との共同研究を積極的に進めており、実社会で必要とされている最先端の研究開発に、直接携わることができます。