細径FBGセンサによるCFRP積層板中の損傷の動的検出

抄録

CFRP積層板中に損傷が発生すると、その損傷を通過した超音波の波形は変化する。そこで、圧電素子でCFRP積層板中に超音波を励起させ、ラム波として伝播した超音波を、内部に埋め込んだ外径52ミクロンの細径FBGセンサで受信し、波形解析することで、積層板中に発生した損傷を非破壊で検出することを試みている。本研究では、CFRP積層板中を伝播する弾性波の伝播速度の計算、弾性波の波長に依存したFBGセンサの反射光スペクトル応答のシミュレーションを行った。これにより、弾性波を検出するために最適なグレーティング長さを検討した。さらに、有限要素法を用いた波動伝播解析を行うことで、受信波形と損傷形態の関係付けを行った。