【研究分野】機械力学・制御

【研究領域課題番号】16H04291 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

レーザー誘起プラズマ / 複屈折 / 衝撃波 / 弾性波 / 透明体材料 / 損傷検知 / 機械的性質 / 非接触 / レーザーアブレーション

【研究成果の概要】

Nd: YAGパルスレーザーを用いることでレーザー誘起プラズマにより衝撃波を生成し，これを透明体材料に対する非接触非破壊の加振力として用いる．そして，透明体材料に生成されたLamb波を偏光高速度カメラにより計測する．本実験では，ポリカーボネート平板にレーザー誘起プラズマ衝撃波によるインパルス入力を作用させることで，Lamb波を生成した．偏光高速度カメラにより計測されたLamb波の位相速度を調べることで，これが0次のSモードであることを示した．また，このLamb波の伝播を観察することで，ポリカーボネート平板の表面につけられた数十マイクロメートルスケールのスクラッチを，非接触非破壊で検知した．

【研究の社会的意義】

透明体材料は，タブレット端末やスマートフォンなどの普及に伴い，その需要が近年拡大している．大量に高品質なものを提供するためには，数十マイクロメートルスケールの小さな損傷を迅速に検知し，品質を評価することが重要となる．本手法を用いることで，従来では困難とされてきた，透明体材料の表面につけられた数十マイクロメートルスケールのスクラッチを，数十マイクロ秒の短時間で検知できるようになった．また，本研究を応用することで，従来の機械的な引張試験を実施することなく，非常にやわらかい透明体材料（例えば，ゲル）のヤング率，ポアソン比を非接触非破壊で求めることができるようになった．

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)