JPH0354792B2 - - Google Patents

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JPH0354792B2
JPH0354792B2 JP59166303A JP16630384A JPH0354792B2 JP H0354792 B2 JPH0354792 B2 JP H0354792B2 JP 59166303 A JP59166303 A JP 59166303A JP 16630384 A JP16630384 A JP 16630384A JP H0354792 B2 JPH0354792 B2 JP H0354792B2
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/14Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object using acoustic emission techniques

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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、自己発生過渡的応力波検出による
コンポーネントの検査に関する。
あるコンポーネントを、振動させるために、叩
くとかその他機械的に励振すると、そのコンポー
ネントに特有のアコーステイツク エミツシヨン
を発生する。しかしながら、コンポーネント内に
亀裂等の欠陥があると、大体において類似のコン
ポーネントのアコーステイツク エミツシヨン中
に変化が生じる。それゆえ、励振したときのその
アコーステイツクエミツシヨンを測定し、それを
欠陥が無いことがわかつているコンポーネントか
らのアコーステイツクエミツシヨンと比較するこ
とにより、欠陥のあるコンポーネントを識別する
ことが可能である。
この手法の欠点は、コンポーネント中の欠陥を
検出するのには有効であるがその位置と程度をき
めることが困難であることである。それを知るた
めには、通常X線写真法とか、超音波探傷法等、
別の手法を用いなければならない。X線写真法は
健康に害を及ぼすおそれがあり、X線写真法も超
音波探傷法も他のコンポーネントに取付けたまま
で検査しなければならないようなコンポーネント
には用いることは困難である。
さらにもう一つの欠点は、コンポーネントを機
械的に励振する方法それ自体がアコーステイツク
エミツシヨンを発生して、それがコンポーネント
内に発生するアコーステイツクエミツシヨンを掩
蔽するおそれがあることである。かかるアコース
テイツクエミツシヨンは、たとえばコンポーネン
トと励振装置間の擦れ合いにより発生することが
あり得る。
検査にこれらの困難が付随するコンポーネント
の例としては、積層構造か又は適当な軽量材料の
コアを囲む金属表皮でできているダクテツドフア
ン ガスタービン エンジンのフアンブレードが
ある。いずれの構造であるにせよ、フアンブレー
ドは、積層間又はコアと表皮間の接着の欠点を検
出するために検査しなければならない。これらの
欠点はエンジン運転中に発生するものであるか
ら、フアンブレードをエンジンに取付けたままで
できるような検査法でなければならない。X線写
真法及び超音波探傷法は、このような検査の場合
には実施は容易ではない。
この発明の目的は、代替検査法は不便もしくは
不可能であるような場所に用いられて、かつある
実施例においては欠点の位置を決定することがで
きるような、コンポーネントの欠点検査法を提供
することである。
この発明のコンポーネント検査法は、そのコン
ポーネントの表面を、その音響出力は上記コンポ
ーネント内に隣り合つて接触する面を互に相対的
に動かして、それにより過渡的広帯域応力波を発
生させるような周波数である音響伝達装置の音響
出力にさらすことと、このような隣り合つて接触
する面の存在することを立証するためにこの発生
した過渡的広帯域応力波を検出するための検出装
置を提供すること、から成る。
さて、添付図面を参照しつつ、本発明の実施例
を説明する。
第1図において、高周波スピーカー、いわゆる
ツイータ10は円形断面のガイド11を備えてい
る。ガイド11は、スピーカー10の音響出力1
2に方向性を与え、検査をしようとする、ガイド
11に隣接する積層ハニカム構造物13に突き当
るようにする。
積層ハニカム構造物13は、2枚の不透性薄板
15に接着し、その間にはさまれる開放セル材1
4により構成されている。この例においては、こ
の積層ハニカム構造物13はダクテツドフアン・
ガスタービン推進エンジンのフアンブレードの一
部である。しかし、この発明の方法は、このよう
な積層ハニカム構造物の検査に限定されるもので
はない。よつて、航空機、ミサイルの外板、貯蔵
タンク、太陽電池パネル等、薄い壁面を有するコ
ンポーネントについて述べる。さらに、コンポー
ネントについて述べる。さらに、コンポーネント
は必ずしも金属製である必要はなく、繊維強化プ
ラスチツク(積層でも、そうでなくてもよい)等
のごとき復合材料であつてもよい。
第2図の構成図からわかるように、スピーカー
10は発振器16及び増幅器17により駆動され
る。発振器16は、前置増幅器20及びRMSメ
ータ21を経由してアコーステイツクエミツシヨ
ン変換器19によつても駆動されるXYレコーダ
18をも駆動する。前置増幅器20は、増幅器2
3を経由してオーデイオモニタ22をも駆動す
る。
アコーステイツクエミツシヨン変換器19は、
第1図に示すように積層ハニカム構造物13の表
面に取付けられる。その目的は、積層ハニカム構
造物13の内部から発する自己発生過渡的広帯域
応力波を検出することである。この放射は、スピ
ーカー10からの音響出力12により生起された
積層ハニカム構造物13内の隣り合つて接触する
面間の相対的運動から生ずるものである。
作動の際には、スピーカー10は積層ハニカム
構造物13の検査個所の上に置かれ、発振器16
は一定の率で周波数が漸進する、例えば5kHzか
ら25kHzに増加する正弦出力を出すように駆動さ
れる。その出力は、増幅器17を経由してスピー
カー10に送られるほか、XYレコーダ18にも
送られる。
スピーカー10からの出力は、積層ハニカム構
造物13内に隣り合つて接触する面があればそれ
に作用して、ある振動周波数においてその隣り合
つて接触する面をお互に相対的に動かして自己発
生過渡的広帯域応力波を発生さす。この過渡的応
力波の放射は、この放射を示す出力を発生するア
コーステイツク放射変換器19により検出され
る。この出力は前置増幅器20に送られ、ついで
その前置増幅器からの出力は増幅器23とRMS
メータ21に分けられる。増幅器23はオーデイ
オモニタ22への出力を発生し、オーデイオモニ
タはアコーステイツクエミツシヨン変換器19の
出力を可聴的に表示する。RMSメータ21は、
アコーステイツクエミツシヨン変換器19からの
出力をXYレコーダ18の入力として適当な形に
変換する。これによりXYレコーダはスピーカー
10からの周波数に対して過渡的応力波放射で上
昇する積層ハニカム構造物13からの放射をプロ
ツトする。
積層ハニカム構造物13からの過渡的応力波放
射は、その構造物の完全さによつてきまる。詳し
くいえば、構造物内の亀裂又は破断等により生じ
た隣り合つて接触する面、あるいはハニカム材料
14と薄板15との間に接着の不完全な部分があ
るかどうかによつてきまる。健全な積層ハニカム
構造物13からの過渡的応力波放射は、不健全な
構造物13からの放射とは異なつているのであ
る。一般にこの差異は、スピーカー10のある一
定の周波数において、他の周波数におけるよりも
一層顕著である。それ故、不健全な積層ハニカム
構造物13に対してXYレコーダでプロツトした
ものと健全な構造物13に対してプロツトしたも
のとの比較から、過渡的応力波放射の差が最大と
なる周波数がわかる。さて、過渡的応力波放射に
最大の差を生ずる周波数がわかると、それ以降の
積層ハニカム構造物13のサンプルの検査は、あ
る範囲にわたる周波数ではなく上記の選択された
周波数のみで行えばよい。
上述のとおり、この発明の方法は積層ハニカム
構造物13の1個所を検査するのに用いられる。
それ故、コンポーネントの局部のみを検査する必
要がない場合にはガイド11を省略してもよい。
ひとたび過渡的応力波放射のための最適周波数
が決まると、スピーカー10及びそれに接続した
ガイド11を用いて積層ハニカム構造物13の全
表面を走査して、亀裂、破断、又は不接着の個所
の位置を特定することができる。それは、手動で
表面を走査し、オーデイオモニタを聴き、健全で
あることがわかつている場所からの放射と異る過
渡的応力波放射を発生する場所を書き留めること
により実施可能である。この手動操作法の代替法
の一つは、スピーカー10とそれに接続したガイ
ド11を機械的走査装置上に載せ、オーデイオモ
ニタの代りに適当な記録装置を備えて、検査中の
構造物13の不健全な場所の位置を記録すればよ
い。このどちらの場合においても、スピーカー1
0及びそれに接続するガイド11は検査しようと
するコンポーネントの表面上を動かすが、音響放
射変換器19を動かす必要はない。一般的に言つ
て、構造物13内のどこに発生した過渡的応力波
放射も、もちろんその構造物が過渡的応力波が弱
まつて変換器19に到着しない程大きくない限
り、受信可能である。
この発明の方法は、かくして面倒で金のかかる
X線写真法や超音波機器を必要とすることなしに
その場所でコンポーネントを迅速に検査する便利
な方法を提供するものである。この方法は、ガス
タービンエンジンのフアンブレードをエンジンか
ら、あるいはエンジンをそれを搭載してある航空
機から取り外すことなしにその構造の欠陥を迅速
に検査することができるから、ガスタービンエン
ジンのフアンブレードの検査には特に有用であ
る。しかし、前に述べたように、この発明はこの
ような使用に限られるものではなく、隣り合つて
接触する面を含んでいるおそれのある他のコンポ
ーネントの検査にも用いることができる。すなわ
ち、亀裂、破断、不接着や緩んだ接合部、積層の
はがれ、及び緩んだリベツトやその他のフアスナ
類を含むコンポーネントについてもあてはまる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に従い使用されている検査装
置の側面断面図、第2図は第1図に示す検査装置
に使用するのに適した回路の構成図である。 10……高周波出力スピーカー、11……ガイ
ド、12……音響出力、13……ハニカム構造
物、14……ハニカムコア材料、15……不透性
薄板、16……発振器、17……増幅器、18…
…XYレコーダ、19……変換器、20……前置
増幅器、21……RMSメータ、22……オーデ
イオモニタ、23……増幅器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 コンポーネント内のいかなる隣り合つて接触
    する面をもお互に相対的に動かしてそれにより過
    渡的広帯域応力波を発生させるような周波数であ
    る音響伝達装置の音響出力にコンポーネントの表
    面をさらすことと、このような隣り合つて接触す
    る面が存在することを立証するためにこのように
    して発生した過渡的広帯域応力波を検出する検出
    装置を提供すること、とからなるコンポーネント
    検査法。 2 上記の音響伝達装置は、音響伝達の方向にあ
    るいかなる隣り合つて接触する面もそれにより影
    響されるような方向性を有する音響出力を出すの
    に適合する特許請求の範囲第1項に記載のコンポ
    ーネント検査法。 3 上記の音響伝達装置は、上記コンポーネント
    内のいかなる隣り合つて接触する面をも検出する
    ように、上記コンポーネントの全表面を走査する
    特許請求の範囲第2項に記載のコンポーネント検
    査法。 4 上記の音響伝達装置は、上記のコンポーネン
    トの表面に隣接して位置するスピーカーである特
    許請求の範囲第1項に記載のコンポーネント検査
    法。 5 上記の検出装置は、上記のコンポーネント表
    面に取付けられたアコーステイツクエミツシヨン
    変換器を具備する特許請求の範囲第1項に記載の
    コンポーネント検査法。 6 上記のコンポーネントは、不透性材料の2枚
    の薄板に接着され、その間に挾まれた開放セルの
    ハニカム材料から成る積層ハニカ構造物である特
    許請求の範囲第1項に記載のコンポーネントをコ
    ンポーネントとして検査する方法。
JP59166303A 1983-08-10 1984-08-08 コンポ−ネント検査法 Granted JPS6055259A (ja)

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GB8321479 1983-08-10
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JPS6055259A JPS6055259A (ja) 1985-03-30
JPH0354792B2 true JPH0354792B2 (ja) 1991-08-21

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JP (1) JPS6055259A (ja)
DE (1) DE3427145A1 (ja)
FR (1) FR2550627B1 (ja)
GB (1) GB2144853B (ja)

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