npalogo.gif


AEとは 

 Acoustic Emission(以下AE)は、「材料が変形したりき裂が発生したりする際に、材料が内部に蓄えていたひずみエネルギーを弾性波として放出する現象」と定義されている。この弾性波を材料の表面に設置した変換子すなわちAEセンサーで検出し、信号処理を行うことにより材料の破壊過程を評価する手法がAE法である。

AEによる欠陥評価 

 検出されるAE信号は通常、数kHz~ MHzに周波数帯域を持つ。例えば金属材料では主として1001,000kHzの周波数領域に成分をもつ信号が多く放出される。信号を検出する為に使用するセンサーは、一般的にPZT(ジルコン酸チタン酸鉛)などの圧電素子を内蔵し、接着剤やシリコングリースなどの音響カップラを介し材料表面に密着させて信号を検出する。

 観察されるAE信号は性質を異にする2種類に分類できる。一つは、下図1 (a)に示すような立ち上がりが鋭く減哀する突発型と呼ばれる波形で、もう一つは下図1 (b)に示される比較的周波数の高い連続した波形である。突発型波形は、主に固体内で生ずるき裂進展や変態に伴い放出されるため、破壊の進展に対応して検出される。したがって、AEの発生は欠陥の存在・成長を反映する。また、突発型AEの振幅値は、き裂の大きさや一度に進展した距離 (き裂進展量)と相関することが知られている。これに対し、連続型波形は、上記の突発型波形が多数重なって発生したものと考えられ、主に材料の変形、摩擦・摩耗あるいは漏洩により発生する場合が多く、振幅値はその現象の大きさと相関する。

 AEは上記のように、欠陥の発生・進展に伴い発生し、材料内で生ずる微小な破壊の進行と関連して検出される。したがって、これにAE発生位置を求めてその集中度を評価すれば、局部的な欠陥の進展状況を知ることができる。この手法は位置標定技法と呼ばれるもので、AEセンサーを複数個設置して各センサーへのAE信号到着時間差を求め、適切なアルゴリズムを用いてAE発生位置を決定する。一例として、もっとも簡単な1次元位置評定の原理が図2に示されている。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

図1 AE波形

 

 

 

 

2 位置標定

 

 

 

 

 

 


(C) Copyright 2003, Nippon Physical Acoustics, LTD. All right reserved

gohome.gif

nextpage.gif