タッピング法を用いた実大木材のダイナミック・ポ-タブル・グレ-ダ-の開発

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01860021
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 祖父江 信夫 名古屋大学, 農学部, 助手 (50023495)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐々木 泰寿 名古屋大学, 農学部, 助手 (90154004) ; 都築 一雄 名古屋大学, 農学部, 助教授 (60023438) ; 竹村 冨男 名古屋大学, 農学部, 教授 (90014919) ; 木村 志郎 名古屋大学, 農学部, 助教授 (30023443)
• Keywords: ストレスグレ-ディングマシン / タッピング法 / 縦振動 / たわみ振動 / 実大構造材

Research Abstract

本年度は、計測器システムの試作とシステムソフト関係の開発を行った。
1.ポ-タブルFFTアナライザと16ビットパ-ソナルコンピュ-タを用いた計測システムを試作した。
実大構造材の木口面を軽く打撃して得られる過渡的振動の固有振動数をFFTアナライザで周波数分析し、GPIBを介してパソコンにデ-タを転送する。また、試験体の重量を電気式台秤で測定し、RS232Cを介してデ-タ転送することによって、ヤング率の自動計測ができるようになった。処理速度は約100本/時で、処理時間のほとんどは試験体の取り替えに要する時間であった。
2.木材材質に関する知識ベ-スの検討
試作したシステムを用いて、国産材柱用正角材(スギ・ヒノキ:120本)と2×4ランバ-(S-P-F:約780本)についてヤング率と密度の計測を行なった。ヤング率を求めるには通常2つのパラメ-タ(荷重と変位、または固有振動数と密度)が必要となるが、振動現象によるヤング率測定では固有振動数とヤング率の間に極めて高い相関関係が得られ(相関係数0.8〜0.9)、固有振動数のみによるヤング率の推定の可能性が示唆された。得られたヤング率と密度の分布に関するデ-タおよび固有振動数とヤング率の関係は、試験機の計測ミスの自動チェック機能に活用できると考えられる。
3.変断面はりのヤング率計算法の検討
丸太の段階における選別を行なうための基礎的検討として、軸方向に断面の変化するはりの横振動の解析を伝達マトリックスによって行なった。実用上は、断面が均一な一様はりの振動理論が適用できるが、小径木では、テ-パによる影響の補正が必要なことが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] 祖父江信夫: "たわみ振動の固有振動数に対する丸太の細りの補正係数" 木材学会誌. (1990)
• [Publications] 祖父江信夫: "振動現象を利用した実大構造材の弾性率測定" 平成元年度文部省科学研究費(試験研究)資料, 57 (1989)