2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of measurement system of energy dissipation under random loading and its application to fatigue damage evaluation
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16K14119
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
阪上 隆英 神戸大学, 工学研究科, 教授 (50192589)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塩澤 大輝 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (60379336)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 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・赤外同期計測 / 位置補正 |
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| 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た．本研究で開発した散逸エネルギ評価システムにより，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を可能にした．
平成30年度には，前年度までに開発した可視光学カメラ，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・同時計測システムにおけるデータ処理アルゴリズムを高度化させることにより，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高精度化を実現し，その有効性を実験的に検証した．測定対象物表面に可視域で検出，赤外域で不検出であるランダムパターンを付与し，これに基づく高精度変位分布計測結果を赤外線温度変動分布計測結果とマッチングさせ，熱弾性応力計測および散逸エネルギ計測の高度化を実現した．
微小視野を対象に行った，熱弾性および散逸エネルギの顕微計測において，開発した計測システムによる高度な位置補正処理が実現したことで，散逸エネルギ分布計測に基づくき裂先端位置の高精度な同定ならびにき裂先端近傍の実働応力場計測の高精度化が可能となった．これにより，熱弾性応力計測に基づき評価された応力拡大係数範囲は，き裂開口時の応力特異性の変動を主にとらえているため，有効応力拡大係数範囲に近い値を示すことを明らかにした．また，計測システムの高精度化により，最終目標である不規則荷重下での散逸エネルギ計測の実現可能性を確認することができた．
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