ウェーブレット変換を用いた瞬間周波数解析による応力ひずみ計測法の開発

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06650111
• Research Institution: Wakayama University
• Principal Investigator: 森本 吉春 和歌山大学, 経済学部, 教授 (20029573)
• Keywords: ウェーブレット変換 / 形状計測 / ひずみ計測 / 変形計測 / 光弾性 / 周波数解析 / 位相解析 / 自動解析

Research Abstract

ウェーブレット変換は最近注目されはじめた新しい周波数解析法である。その特徴は,領域全体の平均的な周波数分布を求めるフーリエ変換法と異なって,瞬間周波数が解析できることにある。
本研究ではこの性質を使って,格子法と光弾性法の新しい解析法を開発した。すなわち,
1.格子法によるひずみ計測においてはウェーブレット変換を用いて,各点での変形前後の格子の周波数を計測することにより,ひずみ分布を求めた。この方法はフーリエ変換を用いた従来法よりも広い範囲のひずみ分布の解析を可能にした。
2.形状計測においては,格子を投影した物体を別の方向から撮影し,この変形格子の各点の周波数と位相を解析することにより,その物体の形状を求めた。この方法により大変物体の形状解析が可能になった。
3.光弾性法においては,等色線縞の本数は荷重に比例する。荷重を増加させると明暗の回数(周波数)はその点の縞次数となる。一定荷重速度で負荷中の各点の周波数をウエーブレット変換を用いて調べることにより,その点の縞次数を求める方法を開発した。この方法により縞次数分布の自動解析が可能となった。
4.さらに,このウエーブレット変換解析法の開発過程で,フーリエ変換格子法の適用範囲を,より変形が大きい範囲まで広げるガボール変換解析法も開発した。
5.また,上記解析を行うためのプログラムも開発した。
以上の結果,従来不可能で合った解析が多方面で可能となった。この方法は本研究で示した以外の分野でも有用であり,多くの分野での適用が見込まれる。

Research Products

• [Publications] 森本吉春,今本善美: "ウェーブレット変換による光弾性しま次数決定法" 光弾性学論文集. 15. 73-78 (1995)
• [Publications] Y.Morimoto & Y.Imamoto: "Application of Wavelet Transform to Displacement and Strain Measurement by Grid Method" Proceedings of the 1995 SEM Spring Conference and Exhibits. (発表予定). (1995)
• [Publications] 森本吉春,今本善美: "ウェーブレット変換の格子投影法による三次元形状解析への適用" 日本機械学会関西支部第70期定時総会講演会講演論文集. 954-1(発表予定). (1995)
• [Publications] 森本吉春,井上博之: "ガボール変換格子法を用いた格子投影法による三次元形状計測" 日本機械学会関西支部第70期定時総会講演会講演論文集. 954-3(発表予定). (1995)
• [Publications] 森本吉春,井上博之: "ガボール変換を用いた格子法による変形解析" 日本機械学会平成6年度材料力学部門講演会講演論文集B. 940-37. 94-95 (1994)
• [Publications] 森本吉春,今本善美: "ウェーブレット変換による等色線しま次数決定法" 日本光弾性学会第16回研究発表講演会講演論文集. 16. 57-62 (1994)