岩石試片長期変形の精密自動化に関する研究

• Project/Area Number: 01540632
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 地質学一般
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 伊藤 英文 大阪府立大学, 総合科学部, 教授 (30109871)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渋谷 秀敏 大阪府立大学, 総合科学部, 助手 (30170921) ; 小川 恒一 大阪府立大学, 総合科学部, 講師 (00079146)
• Project Period (FY): 1989
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1989)
• Budget Amount: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 1989: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: 岩石 / 長期変形 / 測定法

Research Abstract

まず岩石の梁状試片(長さ215cm、幅12.3、厚さ6.8)を支持する次の様な装置を作った。それは試片の長さ方向に2本のレ-ルを持ち、レ-ル上をレ-ザアナログセンサ(松下電工製)と位置検出素子(浜松ホトニクス製)そしてマイクロメ-タを組込んだ測定部が移動する。レ-ザアナログセンサは試片上面との距離を非接触により測定する。マイクロメ-タはレ-ザアナログセンサと位置検出素子の校正の役と、両者を縦方向に移動させる役をなす。He Neレ-ザに電源部と発振部(レ-ザ管)とを分離した器種を選んだ。発振部を長い試片の一端におき、その支持具を、微調整によりレ-ザビ-ムが試片長の好む位置と方向に正確に投光できるようにした。
レ-ザビ-ムの径は試片の一端では小さいが、2m離れた他端ではかなり大きくなる。そのために次の測定法をとることにした。レ-ザビ-ムが位置検出素子のほぼ中点に当るように測定部を移動しながら、その中点からの微小な縦ずれd(x_i)を記録する。レ-ザアナログセンサにより試片上面までの距離D(x_i)を測定する(x_iは試片の横座標)。レ-ザビ-ムが正確に位置検出素子の中点に当たっているときのレ-ザアナログセンサの示す試片上面までの距離はD(x_i)-d(x_i)により推定できる。レ-ザアナログセンサの信号、位置検出素子の縦ずれ信号と横ずれ信号などをマイクロコンピュウタ-に取込むようにした。現在は試片の横座標x_iはマニュアルにより入れている。x_iとD(x_i)-d(x_i)とから試片上面の形状を描くことができる。
岩石試片支持装置は試片を両端から1/4長にても支持できる。この支持方法は測定可能な弾性変形をしないので、これにより試片が撓んでいない初期状態の試片上面の形状の測定ができる。現在この測定を繰返し行い、0.05mm程度の精度で測定が出来るまでに至った。なお精度を上げるべく努力中である。