2017 Fiscal Year Research-status Report
不規則な実働荷重負荷下の散逸エネルギ計測法開発とこれによる疲労損傷発生予知
| Project/Area Number |
16K14119
|
|---|
| Research Institution | Kobe University |
|---|
Principal Investigator |
阪上 隆英 神戸大学, 工学研究科, 教授 (50192589)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塩澤 大輝 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (60379336)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 機械材料・材料力学 / 散逸エネルギ / 熱弾性応力計測 / 非破壊評価 / 可視・赤外同時計測 / 位置補正 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，可視光学画像－赤外線画像の同視野・同時計測により，高精度な散逸エネルギ評価システムを構築することを目的としている．本研究で開発を行っている散逸エネルギ評価システムは，高度な位置補正処理を援用した散逸エネルギ計測の高精度化，および光学計測による変形情報に基づいた散逸エネルギ評価システムの構築であり，両者を組み合わせることにより，ランダム負荷下での散逸エネルギ計測を可能にするものである．
平成29年度には，可視光学高速度カメラ，高感度高速型赤外線カメラおよび同期信号発生器を組み合わせた，可視－赤外同視野・同時計測システムを完成させて，赤外線サーモグラフィの時系列連続画像における位置補正処理技術の構築を行い，その有効性について実験的に検証した．微小視野を対象に行う，熱弾性および散逸エネルギの顕微計測においては，計測対象物のわずかな変形でも，計測視野内での対象部位の相対移動量および変位量が大きくなる．このため，顕微計測では，位置補正処理が高精度計測のための必須技術となるが，完成したシステムを用いて位置補正処理の効果を比較した結果，位置補正処理を施すことにより，熱弾性応力測定による応力分布計測精度が向上するなど顕微計測における位置補正処理の有効性が確認された．また，散逸エネルギの顕微計測における位置補正技術の有用性についても実験的に検証を行い，可視－赤外同視野・同時計測システムの導入により散逸エネルギを精度良く計測できることを実証した．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成29年度には，可視光学画像－赤外線画像の同視野・同時計測による，高精度な散逸エネルギ評価システムの構築に関しては，可視光学高速度カメラ，高感度高速型赤外線カメラおよび同期信号発生器を組み合わせた，可視光－赤外線同期計測システムの開発が完了した．また，並行して熱弾性および散逸エネルギの顕微計測における位置補正技術の有用性を実験的に検証した．しかしながら，年度内には，本研究課題の最終目標であった変形情報に基づいた不規則荷重負荷下における散逸エネルギ評価に関する実験的検討を十分に行うことができなかった．研究遂行自体に遅れはなかったが，研究の完成度に関する自己評価で言えば十分に満足なものとはいえなかったので，やや遅れているを選択した．
|
| Strategy for Future Research Activity |
上述のように，平成29年度内において，可視光学画像－赤外線画像の同視野・同時計測による，高精度な散逸エネルギ評価システムを完成させることはできた．しかしながら，可視画像と赤外線画像の同期と位置補正についての目標精度達成に想定外に時間を要したため，本研究課題の最終目標であった変形情報に基づいた不規則荷重負荷下における散逸エネルギ評価に関する実験的検討を十分に行うことができなかった．そこで，研究の完成度を高めるため，期間を延長して精緻な実験を重ねることにした．ロックイン計測可能な変動周波数による不規則荷重負荷の下で同様の実験的検討を行う．また，状況が許せば，実構造物を対象に不規則荷重負荷下における散逸エネルギ評価を実施する．
|
| Causes of Carryover |
研究の完成度を高めるため，期間を延長して精緻な実験を重ねることにしたが，一部の実験装置と試験片に関しては，新たな設計のもとに慎重に計画したいと思っている．このため，平成30年度に研究費の繰り越しを申請した．
|
