パイプ周方向溝における超音波エネルギトラップ

摘要

パイプの周方向に管厚が薄くなるような溝部がある場合に，その溝部に沿って伝搬するガイド波が溝部のみにエネルギトラップされる現象について検討した．パイプの周方向を伝搬するガイド波の分散曲線より，そのエネルギトラップが予測され，半解析的有限要素法を用いた数値計算によって共振周波数および振動モードを算出することができた．さらに，レーザ超音波による非接触計測によって，それらのモードが数値計算により得られた共振周波数に非常に近い周波数において発生することが確認された．このパイプ周方向のガイド波のエネルギトラップは，管厚の薄い部分で起こるので，今後，高感度のセンサとしての利用が期待できる．