報告書番号

Q07005

タイトル（和文）

超音波探傷試験の高精度化・高効率化に活用するシミュレーションツ－ルの開発 －第2報 解析的手法による高速シミュレーション手法の開発－

タイトル（英文）

Development of Simulation Tools for Improvement of Measurement Accuracy and Efficiency in Ultrasonic Testing Part 2: Development of Fast Simulator Based on Analytical Approach

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

発電プラントの高経年化に伴い，発電機器の形状変化部にき裂が発生することがある．き裂の開口部を目視検査で確認できない場合には，超音波探傷試験が用いられる．形状変化が複雑な部位にき裂が発生している場合，探傷波形から形状エコーとき裂エコーを識別することが困難となる．ここでは、事前にき裂がない状態での形状エコーを把握する必要があり、一般的にモックアップ試験体が用いられている。シミュレーションにより形状エコーを予測できれば経済的であり、当所で開発した有限要素法によるシミュレーション手法では形状エコーの予測が可能である。しかしながら、この手法では多大な計算時間を要する。本研究では幾何光学的回折理論に基づき形状エコーおよびき裂エコーを高速に予測するためのシミュレーション手法を開発することを目的とし、形状エコーとき裂エコーを予測可能となった。なお、有限要素法によるシミュレーション手法ではパソコンで一週間以上の計算時間を要するモデルを、本手法では数十秒で計算可能である。

概要 （英文）

CRIEPI has developed a high speed simulation method to gain B scope displays for the crack like defect (a slit) in the plate. This method is based on the geometrical theory of diffraction (GTD) to follow ultrasonic waves transmitted from the angle probe and with the aid of reciprocity relations to find analytical equations to express echoes received by the probe.The tip and miller Echoes from a slit lying parallel to the surface of the plate with an arbitrary angle in an arbitrary depth can be calculated by this method. Main object of the study is to develop a high speed simulation tool to gain B scope displays from the planer defects like cracks. This was achieved for the simple slits in geometry change regions by the prototype software based on the method. Fairy complete B scope images for slits can be obtained by about a minute with a current personal computer. The result was compared with the experiment on the surface opening slits and excellent agreement was obtained.

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