2015 Fiscal Year Research-status Report
重量測定を行わずに木材の密度とヤング率を求めるための振動試験方法の開発
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15K07522
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| Research Institution | Forestry and Forest Products Research Institute |
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Principal Investigator |
久保島 吉貴 国立研究開発法人 森林総合研究所, 木材特性研究領域, 主任研究員 (40353669)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
園田 里見 富山県農林水産総合技術センター, 富山県農林水産総合技術センター木材研究所, 副主幹研究員 (80446640)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 重量測定 / 密度 / ヤング率 / 振動試験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
試験体に付加質量となる錘を加除した場合の共振周波数の相違を用いて試験体重量を用いずに密度およびヤング率を得ることができる質量付加振動法を開発するにあたり，想定される諸問題を解決するための試験条件を明らかにするため，縦振動の共振周波数に影響しない桟木位置と合理的な錘の付着方法を検討した。その結果，桟木位置に関しては，振動の節の位置で試験体を拘束した条件で質量付加振動法により求めた密度およびヤング率と，質量を付加せず両端自由条件から求めたヤング率とを比較検討した結果，両者がほぼ一致した。一方，振動の腹の位置で試験体を拘束すると試験体の変形を拘束するため共振ピークが現れず，共振周波数を測定することができなかった。従って，桟木を振動の腹の位置に配置するよりも節の位置に配置する方が，質量付加振動法によって得られる密度とヤング率を精度よく求めることが可能であると考えられた。次に，付加質量となる錘の付着方法に関して，木ねじ留めと粘着テープ留めを比較した結果，両者とも試験体の質量に対する錘の質量の比（質量比）が2%程度までは密度およびヤング率の評価精度がよかったが，質量比が5%以上では粘着テープ留めの場合周波数波形が緩やかとなり，固有振動ピークの同定が困難で，密度およびヤング率の評価精度は低下した。従って，本年度の実験においては質量比2%程度までの付加質量が適当であると考えられた。また，木ねじ留めは，試験体にねじ穴が空くものの，付着・脱着操作は簡便で，質量比の影響を受けにくかったが，粘着テープ留めは，錘と粘着面積の関係にもよるが，質量比2%程度までであれば実用的な測定が可能であることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
試験体に付加質量となる錘を加除した場合の共振周波数の相違を用いて試験体重量を用いずに密度およびヤング率を得ることができる質量付加振動法を開発するにあたり，想定される諸問題を解決するための試験条件を明らかにするため，縦振動の共振周波数に影響しない桟木位置と合理的な錘の付着方法を検討した。その結果，桟木位置に関しては，桟木を振動の節の位置に配置すると，質量付加振動法によって得られる密度とヤング率を精度よく求めることが可能であると考えられた。次に，付加質量となる錘の付着方法に関して，木ねじ留めと粘着テープ留めを比較した結果，両者とも試験体の質量に対する錘の質量の比（質量比）に適切な範囲が存在することが明らかとなった。また，木ねじ留めは，試験体にねじ穴が空くものの，付着・脱着操作は簡便で，質量比の影響を受けにくかったが，粘着テープ留めは，錘と粘着面積の関係にもよるが，質量比2%程度までであれば実用的な測定が可能であることが示唆された。以上より，現在までの進捗状況を「おおむね順調に進展している」とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
無欠点生材試験体を天然乾燥させながら，質量付加振動法から得られた密度およびヤング率を検討し，質量付加振動法が適用可能な含水率範囲を明らかにする。
一般に流通している構造用実大材を用い，質量付加振動法を適用した場合の信頼性を検証する。すなわち，節の存在や錘の付着面の平滑性といった因子が質量付加振動法の精度に及ぼす影響を検討する。
単独の試験体より得た試験条件を桟積み状態で検証することを目的とする。無欠点気乾小試験体を桟積みし，桟木位置を変えながら質量付加振動法より求めた各試験体の密度およびヤング率の精度を検討する。
実際に気乾状態の実大試験体を桟積みし，各試験体の密度およびヤング率を質量付加振動法で求める。木製防護柵モデルを用い，横棒の密度およびヤング率を質量付加振動法で求める。
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| Causes of Carryover |
平成28年8月に海外で開催される学会大会において成果発表を行う予定であり，このための参加費の支払いを平成28年4月に行うことにしたことと，平成27年度中に論文投稿を行う可能性があったが，投稿しなかったことにより次年度使用額が発生した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成28年8月に海外で開催される学会大会において成果発表を行う予定であり，このための参加費の支払いを行う。論文の投稿を予定している。
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