1999 Fiscal Year Annual Research Report
光ファイバを用いた内視鏡型レーザスペックルひずみ/損傷計測システムの開発
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09555032
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
小倉 敬二 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70029007)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
市原 宗明 三菱電線工業株式会社, 研究員
木田 勝之 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00271031)
西川 出 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90189267)
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| Keywords | レーザスペックル / ひずみ / 変位 / 剛体変位 / 剛体回転 / 4センサー / 内視鏡 |
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| Research Abstract |
内視鏡によるひずみ変位計測システム開発の上での最大の課題はレーザ光路の小型化と面外並進成分の認識の2点である.
まず最初の光路の小型化については計測の原理上ある程度の長さの光路は必ず必要であるので,これを如何にコンパクトにするかが問題となった.これに対しては観察方向にミラーを設け,光の進路曲げることにより,空間的なスペースの拡大を伴わず,光路の確保が可能であることを確認した.
次の面外並進成分の抽出に対しではこれまでの2センサー法では解決できないので,新たに傾斜4センサー法の開発を行うことにした.4つのセンサーを斜め45度方向に一直線に並ベ,これらから得られる水平方向ならびに垂直方向のスペックル移動成分,合計8つから剛体回転3成分,剛体回転2成分,垂直ひずみ,水平ひずみ,せん断ひずみと入射光軸まわりの回転成分の和の合計8つの成分を抽出する手法を開発した.また1個のセンサーの中で,4つの小さいウインドウを設け,先の傾斜4センサー法を1個のセンサーで実現することにより,全成分抽出とセンサーの小型化を計ることができた.
以上を総合することにより小型で全成分抽出が可能な内視鏡型ひずみ/変位システムの原理を構築することができた.
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[Publications] 西川出,小倉敬二: "レーザスペックルによるひずみ・き裂開口変位計測"日本機械学会ウイングを拡げよう材料力学シンポジウム講演論文集. No99-4. 82-85 (1999)
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[Publications] 小倉敬二,西川出,脇裕之: "疲労負荷下におけるセラミックス溶射皮膜の非線形ひずみ挙動"日本材料学会第48期学術講演会講演論文集. 131-132 (1999)
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[Publications] 小倉敬二,西川出,田中盛彦,宮武岳洋: "窒化ケイ素セラミックスの両振りおよび片振り負荷下におけるCOD計測とき裂開口状態の観察"日本材料学会第48期学術講演会講演論文集. 123-124 (1999)
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[Publications] Keiji OGURA, Izuru NISHIKAWA Hiroyuki WAKI: "Development of Laser Speckle Biaxial Strain Gauge and its Application to Notch Root Strain Measurement"Proc. of Int. Conf. .on Advanced Technology in Experimental Mechanics '99. 617-620 (1999)
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[Publications] 脇裕之,西井雅宏,西川出,小倉敬二: "アルミナ溶射ステンレス鋼および皮膜の高温疲労・熱疲労過程の観察"日本材料学会第10回破壊力学シンポジウム講演論文集. 148-152 (1999)
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[Publications] 脇裕之,西井雅宏,西川出,小倉敬二: "高温疲労下におけるアルミナ溶射ステンレス鋼のき裂およぴはく離発生挙動"日本材料学会第7回機械構造物の強度設計安全性シンポジウム講演論文集. 42-45 (2000)
