2004 Fiscal Year Annual Research Report
3D形状計測とホログラフィ干渉計測による膜・シェルの構造特性と非破壊検査への応用
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14350246
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
松田 浩 長崎大学, 工学部, 教授 (20157324)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
後藤 信行 長崎大学, 環境科学部, 教授 (20100894)
中村 聖三 長崎大学, 工学部, 助教授 (40315221)
才本 明秀 長崎大学, 生産科学研究科, 助教授 (00253633)
森本 千尋 長崎大学, 生産科学研究科, 助教授 (60230124)
崎山 毅 長崎大学, 工学部, 教授 (30039664)
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| Keywords | 三次元形状計測 / ホログラフィ干渉計測 / スペックル干渉計測 / 膜構造 / シェル構造 / 振動解析 / FEM解析 / 非破壊検査 |
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| Research Abstract |
3D形状計測装置とホログラフィ装置およびその関連技術であるスペックル干渉計測(ESPI)を用いて膜、シェルの構造特性について調べるとともに、これらの計測技術の非破壊検査法としての適用可能性について検討した。本年度の研究実績および今後の課題の概要を以下に記載する。
(1)直交異方性の複合強化プラスティック(FRP)からなるクロスプライおよびアングルプライ積層板の振動試験を実施し、共振周波数およびホログラフィによる振動モードを計測した。実験結果は離散的一般解法による解析結果と一致することを確認した。人工的欠陥を有する積層板の振動実験や載荷実験を実施し、非破壊検査法としての可能性追求が今後の課題である。
(2)部分的な切欠きおよび孔を有するアルミニウム板を用いて、き裂の発生・進展から破壊に至るまでの引張試験を行い、ESPIにより全視野歪分布を計測した。歪の局所化・進展状況を可視化することができた。FEM解析や破壊力学的解析手法によりシミュレーションすることが今後の課題である。
(3)張力膜のリンクル計測を3D計測とESPI計測を併用して行った。ESPI計測での最小主歪分布により、リンクル発生を特定可能なことがわかった。一方、リンクル発生後の形状等の計測を試作3Dレーザ計測、3D写真計測により試みたが有益な結果は得られなかったので、高精度3D形状計測装置を導入した。これによりリンクル発生後の形状、間隔、高さなどの特性が取得できるものと考えられる。
(4)き裂を有するエポキシ樹脂試験片の二軸圧縮試験を行い破壊メカニズムについて検討した。その際、歪計測にESPIを用いた。横拘束度によりき裂の進展に差があることがわかった。この研究は試験室レベルでの実験であるが、断層の形成メカニズムとして注目され、大地震発生のメカニズム解明に繋がる可能性を秘めている。
(5)コンクリートの硬化過程での収縮ひずみ、RC梁の斜めひび割れ発生過程の全視野ひずみ測定を実施し、可視化に成功した。
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