JPH0862090A - 積層構造体検査装置 - Google Patents

積層構造体検査装置

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JPH0862090A
JPH0862090A JP6216522A JP21652294A JPH0862090A JP H0862090 A JPH0862090 A JP H0862090A JP 6216522 A JP6216522 A JP 6216522A JP 21652294 A JP21652294 A JP 21652294A JP H0862090 A JPH0862090 A JP H0862090A
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JP
Japan
Prior art keywords
core
face plate
laminated structure
core region
vibration state
Prior art date
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Pending
Application number
JP6216522A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshimitsu Tanaka
俊光 田中
Ichiro Yamagiwa
伊知郎 山極
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0862090A publication Critical patent/JPH0862090A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 各コア領域の振動状態を基にして間接的に接
合部の接合状態を検査することによって、検査対象をコ
ア領域の数量に減少させ、検査時間を短縮させる。 【構成】 コアブロックの集合体と面板とを接合するこ
とによって、面板にコアブロックとの接合部で囲まれる
コア領域が均等に形成されたハニカムパネル4の接合部
を検査するものである。面板を任意の周波数で振動させ
るスピーカ1と、面板の各コア領域の所定位置における
変位速度を所定のスキャン速度で順次測定する速度計5
と、上記変位速度および上記スキャン速度を基にして所
定時刻における各コア領域の振動状態を検出する相関計
6とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コアブロックの集合体
と面板とを接合して形成した積層構造体の接合部を検査
する積層構造体検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】軽量で高剛性であるハニカムパネル等の
積層構造体は、航空機や車両、船舶等の構造体として使
用されるようになっている。この積層構造体は、コアブ
ロックの集合体と面板とを接着やろう付け等の接合処理
により接合したものであり、コアブロックと面板との接
合部を確実に接合させることが品質を向上させる上で望
まれている。従って、従来は、X線探傷方式や超音波探
傷方式等の積層構造体検査装置を用いて接合部の接合状
態を検査し、接合不良を発見したときに、この不良部分
に対して再度接合処理を施したり、不良原因を特定して
除去するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の積層構造体検査装置では、接合部の接合状態を直接
的に検査するようになっているため、全ての接合部の検
査結果を得るまでに長時間を要するという問題がある。
【0004】さらに、上記の積層構造体検査装置は、X
線探傷方式の場合、人体に有害なX線を用いるため、取
り扱い時に危険性を伴うという問題があり、超音波探傷
方式の場合、超音波の伝達媒体としての水に積層構造体
を浸漬する必要があるため、取り扱いが不便であるとい
う問題がある。
【0005】従って、本発明は、短時間で接合部の接合
状態を検査することができる積層構造体検査装置を提供
することを第1の目的とし、さらに、安全且つ容易に取
り扱うことができる積層構造体検査装置を提供すること
を第2の目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、コアブロックの集合体と面板との接合によって、該
面板に上記コアブロックとの接合部で囲まれるコア領域
が均等に形成された積層構造体の上記接合部を検査する
ものであり、下記の特徴を有している。
【0007】即ち、上記面板を任意の周波数で振動させ
る振動印加手段と、上記面板の各コア領域の振動状態を
検出する振動状態検出手段とを有していることを特徴と
している。
【0008】
【作用】上記の構成によれば、接合部の良好なコア領域
と接合部に欠陥のあるコア領域とが異なる固有振動数を
有しているため、振動印加手段により積層構造体を振動
させることよって、接合部の良好なコア領域のみを一定
の振動状態で励振させることができる。従って、各コア
領域の振動状態を基にして間接的に接合部の接合状態を
検査することができるため、従来のように直接的に全て
の接合部を検査する場合と比較して、検査対象が減少
し、結果として検査時間を短縮することが可能になる。
【0009】
【実施例】本発明の一実施例を図1ないし図5を用いて
説明する。本実施例に係る積層構造体検査装置は、図1
に示すように、任意の周波数の駆動信号を出力するFF
T装置3を有している。FFT装置3は、増幅器(AM
P)2を介してスピーカ1に接続されており、増幅器2
は、FFT装置3からの駆動信号を所定の増幅率で増幅
するようになっている。そして、増幅器2に接続された
スピーカ1は、増幅された駆動信号を音波に変換して出
力するようになっている。
【0010】上記のスピーカ1の近傍には、ハニカムパ
ネル4が音波の進行方向に対して平行または交錯するよ
うに懸吊されている。ハニカムパネル4は、図3に示す
ように、コアブロック10…の頂辺部10a…と面板1
1とを接着やろう付け等の接合処理により接合すること
によって、面板11・11間に多数のコアブロック10
…からなる板状体を介装させたものであり、各コアブロ
ック10の六角形の頂辺部10aに囲まれた面板11の
コア領域11a…は、各コアブロック10が一定のピッ
チで形成されているため、均等な形状および面積になっ
ている。
【0011】上記のコア領域11a…は、コアブロック
10の頂辺部10aと面板11との接合によって、六角
形の頂辺部10aを固定端として固有の固有振動数を有
しており、上述のスピーカ1から発信される音波の周波
数が所定値となったときに、効率良く励振するようにな
っている。
【0012】また、コア領域11a…は、図1に示すよ
うに、励振時の変位速度が速度計5により検出されてい
る。速度計5は、上述のFFT装置3から測定タイミン
グ信号が入力されるようになっており、測定タイミング
信号に同期させてレーザ光をスキャンし、各コア領域1
1aの例えば中心部にレーザ光を照射して照射位置にお
ける変位速度を測定するようになっている。そして、速
度計5は、相関計6に接続されており、相関計6は、ス
キャン速度および変位速度を基にして全コア領域11a
…の所定時刻における振動の大きさ状態を色分けして画
面表示するようになっている。
【0013】上記の構成において、積層構造体検査装置
の動作について説明する。先ず、FFT装置3から駆動
信号が出力されると、この駆動信号は、相関計6に入力
されることになると共に、増幅器2で増幅された後、ス
ピーカ1に入力されることになる。そして、スピーカ1
に入力された駆動信号は、図2に示すように、駆動信号
の周波数に対応した疎密波からなる音波に変換されて発
信することになり、ハニカムパネル4の前方を進行する
ことになる。
【0014】この際、コアブロック10の頂辺部10a
と面板11とが完全に接合されている場合には、各コア
領域11aが六角形の頂辺部10aを固定端として固有
の固有振動数を有している。従って、コアブロック10
の2個分を1波長とするように音波の周波数が調整され
ると、音波の疎密波で励振される面板11の曲げ波の波
長と疎密波の波長とが一致することになり、曲げ波が効
率良く励起されることによって、コアブロック10のピ
ッチに相当する定常波モードが面板11に大振幅で発生
することになる。これにより、面板11には、隣接する
コア領域11a毎に逆方向の速度分布を有する凹状部お
よび凸状部が定期的に発生することになる。
【0015】次に、上記のコア領域11aの所定位置に
速度計5からレーザ光が照射されることになり、速度計
5は、コア領域11aからの反射光を基にして照射位置
の変位速度を測定することになる。そして、速度計5が
所定のスキャン速度で全コア領域11a…の所定位置に
おける測定を完了すると、これらの測定値およびスキャ
ン速度を基にして所定時刻における全コア領域11a…
の振動状態が求められ、隣接するコア領域11a毎に逆
方向の速度分布を示す規則的に色分けされた振動状態の
ハニカムパネル4が画面表示されることになる。
【0016】ここで、速度計5が各コア領域11aを順
に測定し、各コア領域11aの測定時刻が異なる場合で
も、所定時刻における全コア領域11a…の振動状態を
画面表示できる理由を説明する。図4に示すように、第
1測定点Xと第2測定点Yとをそれぞれ時刻t0 および
時刻t0 +Δtにおいて測定したとすると、音波の周波
数fが既知であるため、第1測定点Xでの信号B1 およ
び第2測定点Yでの信号B2 は、(1)式および(2)
式でそれぞれ表すことができる。従って、wt0 φを任
意に設定することによって、時刻t0 における全コア領
域11a…の振動状態を得ることが可能になる。但し、
(1)式および(2)式において、Aは振動(振動速
度)、wは2πf、φは位相である。
【0017】
【数1】
【0018】
【数2】
【0019】次に、図5に示すように、コアブロック1
0の頂辺部10aと面板11との接合部に欠陥がある場
合には、欠陥部を含む面板11のコア領域11a・11
a同士が影響しあって、正常なコア領域11aとは異な
る固有の固有振動数を欠陥部の存在する欠陥領域に発生
させることになる。従って、コアブロック10の2個分
を1波長とするように音波の周波数が調整された場合で
も、この音波により欠陥領域が励振されないため、速度
計5による測定結果から得られる画面表示には、隣接す
るコア領域11a毎に規則的に色分けされた正常な領域
を示す部分と、不規則な色分けの欠陥領域を示す部分と
が現れることになる。そして、測定者は、色分けの不完
全な欠陥領域を発見したとき、この欠陥領域にコアブロ
ック10の配置状態を対応させることによって、接合不
良の程度を確認することになる。さらに、欠陥領域の存
在を明確にするため、欠陥領域が有する固有の固有振動
数となるように、音波の周波数を調整し、欠陥領域のみ
を励振させて画面表示させることになる。
【0020】以上のように、本実施例の積層構造体検査
装置は、コアブロック10の集合体と面板11とを接合
することによって、面板11にコアブロック10との接
合部で囲まれるコア領域11aが均等に形成された積層
構造体(ハニカムパネル4)の接合部を検査するもので
あり、面板11を任意の周波数で振動させる振動印加手
段(スピーカ1)と、面板11の各コア領域11aにお
ける振動状態を検出する振動状態検出手段(速度計5、
相関計6)とを有している構成である。
【0021】具体的には、上記の振動状態検出手段は、
面板11の各コア領域11aの所定位置における変位速
度を所定のスキャン速度で順次測定する速度測定手段
(速度計5)と、変位速度およびスキャン速度を基にし
て所定時刻における各コア領域11aの振動状態を検出
する振動状態表示手段(相関計6)とを有している構成
である。
【0022】尚、振動状態検出手段は、コア領域11a
の変位速度を測定して振動状態を検出するようになって
いるが、これに限定されることはなく、変位量を距離計
により測定して振動状態を検出するようになっていても
良い。また、積層構造体は、ハニカムパネル4に限定さ
れることもない。
【0023】上記の構成によれば、接合部の良好なコア
領域11aと接合部に欠陥のあるコア領域11aとは、
接合部による境界条件が相違しているため、異なる固有
振動数を有することになる。従って、振動印加手段によ
り積層構造体の面板11を振動させることよって、接合
部の良好なコア領域11aのみを一定の振動状態で励振
させることが可能であるため、各コア領域11aの振動
状態を基にして間接的に接合部の接合状態を検査するこ
とが可能になる。これにより、従来のように直接的に全
ての接合部を検査する場合と比較して、検査対象をコア
領域11aの数量に減少させることができるため、検査
時間を短縮させることが可能になっている。
【0024】また、上記の積層構造体検査装置における
振動印加手段は、音波を発信するスピーカ1であること
から、積層構造体検査装置を生産現場等においても安全
且つ容易に取り扱うことが可能になっている。
【0025】尚、本実施例においては、振動印加手段と
してスピーカ1を用いているが、これに限定されること
はなく、積層構造体における裏面等の非検査位置に設け
られた加振器であっても良い。
【0026】
【発明の効果】本発明は、以上のように、コアブロック
の集合体と面板との接合によって、該面板に上記コアブ
ロックとの接合部で囲まれるコア領域が均等に形成され
た積層構造体の上記接合部を検査するものであり、上記
面板を任意の周波数で振動させる振動印加手段と、上記
面板の各コア領域の振動状態を検出する振動状態検出手
段とを有している構成である。
【0027】これにより、接合部の良好なコア領域と接
合部に欠陥のあるコア領域とが異なる固有振動数を有し
ているため、振動印加手段により積層構造体の面板を振
動させることよって、接合部の良好なコア領域のみを一
定の振動状態で励振させることができる。よって、各コ
ア領域の振動状態を基にして間接的に接合部の接合状態
を検査することができるため、従来のように直接的に全
ての接合部を検査する場合と比較して、検査対象が減少
し、結果として検査時間を短縮することが可能であると
いう効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】積層構造体検査装置の概略構成図である。
【図2】コア領域の振動状態を示す説明図である。
【図3】ハニカムパネルの要部斜視図である。
【図4】コア領域の測定点を示す説明図である。
【図5】コア領域の振動状態を示す説明図である。
【符号の説明】
1 スピーカ 2 増幅器 3 FFT装置 4 ハニカムパネル 5 速度計 6 相関計 10 コアブロック 10a 頂辺部 11 面板 11a コア領域

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コアブロックの集合体と面板との接合に
    よって、該面板に上記コアブロックとの接合部で囲まれ
    るコア領域が均等に形成された積層構造体の上記接合部
    を検査する積層構造体検査装置であって、 上記面板を任意の周波数で振動させる振動印加手段と、 上記面板の各コア領域の振動状態を検出する振動状態検
    出手段とを有していることを特徴とする積層構造体検査
    装置。
  2. 【請求項2】 上記振動状態検出手段は、 上記面板の各コア領域の所定位置における変位速度を所
    定のスキャン速度で順次測定する速度測定手段と、 上記変位速度および上記スキャン速度を基にして所定時
    刻における各コア領域の振動状態を検出する振動状態表
    示手段とを有していることを特徴とする請求項1記載の
    積層構造体検査装置。
  3. 【請求項3】 上記振動印加手段は、音波を発信するス
    ピーカであることを特徴とする請求項1記載の積層構造
    体検査装置。
  4. 【請求項4】 上記振動印加手段は、上記積層構造体の
    非検査位置に設けられた加振器であることを特徴とする
    請求項1記載の積層構造体検査装置。
JP6216522A 1994-08-17 1994-08-17 積層構造体検査装置 Pending JPH0862090A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106248336A (zh) * 2016-07-31 2016-12-21 成都凯天电子股份有限公司 黑匣子强冲击试验靶标的制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106248336A (zh) * 2016-07-31 2016-12-21 成都凯天电子股份有限公司 黑匣子强冲击试验靶标的制备方法
CN106248336B (zh) * 2016-07-31 2019-09-20 成都凯天电子股份有限公司 黑匣子强冲击试验靶标的制备方法

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