2020年早くも1割くらい過ぎたところで素晴らしいニュースが参りました。ポルトガルのリスボン大学ISTとの共同研究成果をまとめた論文”Quantitative evaluation of the delamination length in mechanical lap joints of high‑temperature superconducting tapes using Lamb waves （ラム波を用いた高温超伝導テープ機械的ラップ接合部剥離部長さの定量的評価）”がMeasurement誌にアクセプトです。
論文の内容は、ラム波と呼ばれる超音波の一種を用いると、高温超伝導テープ線材を重ね合わせ接続した際の端部の剥離を定量的に評価することが可能である、ということを示したというものです。高温超伝導テープ接合部の検査についてはこれまでX線CTの適用について検討していたのですが、X線CTはメカニズム解明にはいいものの、なかなか実機における検査への適用は難しいという課題がありました。超音波であれば実機適用に際しての制約はX線CTよりもずっと緩いはずなので、少し可能性が見えたかな、といったところです。
こちらは数値解析によって得られた剥離からの信号の一例。実験でこの妥当性を確認した後、
X線CTによる対象の内部観察結果と合致することを確認した、というものです。
本テーマ昨年度陳君が先方に留学していた際の研究に関わるものです。もう１年以上経つんだなという気もしますが、何はともあれ、形になって本当に良かったと感じています。
なぜかScimagojrのWidgetではEducationでのQ1となっているのですが、Electrical and Electric Engineering及びInstrumentationでもQ1の学術雑誌です。
論文情報は以下
Author: Bo Feng, Weixi Chen, Satoshi Ito, Noritaka Yusa, Hidetoshi Hashizume, Artur L. Ribeiro, Helena G. Ramos
Title: Quantitative evaluation of the delamination length in mechanical lap joints of high‑temperature superconducting tapes using Lamb waves
Abstract: A mechanical lap joint is a critical part connecting rare-earth barium copper oxide (REBCO) tapes. Until now, the delamination in the joint region, which causes severe heating, has not been efficiently detected and evaluated at room temperature. This paper presents a nondestructive testing method using Lamb waves to evaluate delamination in the lap joint. The dispersion curves of Lamb waves in REBCO tapes and joints are calculated, and their characteristics indicate that the reflected wave produces consistent results for a broadband of frequencies, whereas the transmitted wave only produces good results in a specific range. Then, finite element simulations are performed and the results show that, for the same delamination, the change in arrival time of the reflected wave is larger than the transmitted wave. However, the reflected wave only responds to a delamination on the same side where the excitation is applied. Therefore, in the experimental tests, an ultrasonic probe is placed on both sides of the joints to make tests. The delamination lengths in three samples are determined from the arrival time of the reflected wave and the group velocity, and they are consistent with the results obtained by X-ray microtomography with a maximum difference of 2.0 mm.
尚、このMeasurementという雑誌、私もAssociate Editorの一人だったりしますが、本論文の査読プロセスには一切かかわっていません。念のため。