赤外・可視分光ハイブリッド応力測定法の開発とこれによるフレッティング破壊機構解明

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12450050
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 阪上 隆英 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50192589)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 辻 昌宏 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10132630) ; 武藤 睦冶 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (00107137) ; 久保 司郎 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20107139)
• Keywords: 熱弾性応力測定 / ロックイン赤外線サーモグラフィ / 光弾性応力測定 / 応力分離 / フレッティング

Research Abstract

本研究の目的は,(I)フレッティング条件下における応力分布の非接触その場計測が可能な新しい計測手法として,赤外光および可視光の分光同時計測による熱弾性・光弾性ハイブリッド応力分布画像測定法を開発すること,(II)開発した応力画像計測手法を用いて,フレッティング条件下における応力分布の非接触その場計測を行い,フレッティング疲労き裂発生および初期進展時の応力場に関する詳細な検討を行うことによりフレッティングメカニズムを解明することである.
本年度は,赤外・可視分光ハイブリッド応力計測システムを試作し,応力分離計測に関する基礎的検討を行った.
(1)温度分解能0.01℃,計測速度1400フレーム/秒の赤外線サーモグラフィを基礎に,熱弾性温度変動を高精度に計測できる応力計測システムを構築した.
(2)透過および反射可視光による光弾性応力計測装置を導入し,赤外光による熱弾性応力計測によって得られた主応力和変動分布および光弾性応力計測によって得られた主応力差変動分布を統合し,主応力の分離計測を行うためのハイブリッド化ソフトウエアを開発し,赤外・可視分光ハイブリッド応力計測システムを試作した.
(3)完成した,赤外・可視分光ハイブリッド応力計測システムを用いて光弾性・熱弾性応力計測を行い,得られたデータを基に応力分離を行った.
(4)赤外・可視分光ハイブリッド応力計測により得られた試験片の応力分布を検討するための数値解析を行い,応力分離計測の精度を検討した.
(5)試作した応力分離計測システムの問題点を検討し,フレッティングき裂進展時の応力計測システム構築のための検討を行った.

Research Products

• [Publications] T.N.Farris,G.Harish,C.Tieche,T.Sakagami,M.P.Szolwinski: "Experimental Tools for Characterizing Fretting Contacts"JSME International Journal, Series A. Volume 43,No.4. 374-383 (2000)
• [Publications] G.Harish,M.P.Szolwinski,T.N.Farris,T.Sakagami: "Evaluation of Fretting Stresses through Full-Field Temperature Measurements"ASTM STP. Vol.1367. 423-435 (2000)
• [Publications] 阪上隆英: "赤外線サーモグラフィと非破壊検査"検査技術. Vol.5,No.5. 4-10 (2000)
• [Publications] 塩澤大輝,久保司郎,阪上隆英,奥野康輔: "ピエゾ材料を用いた受動型電気ポテンシャルCT法"日本機械学会材料力学部門講演会講演論文集. No.00-19. 315-316 (2000)
• [Publications] 阪上隆英,久保司郎,手嶋康博: "ロックイン赤外線サーモグラフィの非破壊検査への適用"赤外線サーモグラフィによる非破壊評価技術特別研究委員会資料. No.010-42. 5-12 (2000)
• [Publications] 阪上隆英,久保司郎: "赤外線サーモグラフィを用いた非破壊検査技術"精密工学会画像応用技術専門委員会研究会報告. Vol.15 No.1. 1-24 (2000)