2023 Fiscal Year Annual Research Report
Profiling of the characteristic of cumulative fatigue damage to fresh produce by applying shock response spectrum analysis
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20K06333
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| Research Institution | Japan Women's University |
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Principal Investigator |
北澤 裕明 日本女子大学, 家政学部, 准教授 (20455306)
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2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 蓄積疲労 / 繰り返し衝撃 / 落下試験 / 損傷 / 目視 / 衝撃応答スペクトル / 衝撃加速度 / 緩衝設計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで、本研究は青果物を対象として実施してきたが、今年度は解析対象を一般的な加工食品に拡大することを目的とし、2種類のビスケットを用いた落下試験によって、衝撃の繰り返しと損傷（割れ）発生との関係を調査することとした。
ビスケットの割れに関する先行研究の多くは、曲げといった応力や単発の衝撃に対する割れ特性について調査したものであるが、本調査によって対象としたビスケットのいずれもが、概ね0.5m以下の高さからの落下によってもたらされる、繰り返し衝撃によって割れることが明らかとなった。また、それらの関係はS-N曲線、すなわち蓄積疲労損傷モデルによって近似できることを見出した。さらに、それらの結果に基づき、加速度センサを用いたダミーサンプルを郵送し輸送中の衝撃環境を把握することによって、輸送中に蓄積疲労による割れが発生するかどうかを予測する方法を提案した。以上、今年度に実施した検証結果は、従来、単発の衝撃に対する緩衝設計が主流であったビスケットの包装設計を見直す必要性、および高精度な損傷予測の実現可能性を示唆するものであった。
本研究全体を通じて、対象物に蓄積疲労を発生させる条件が明確となり、青果物では目視できない疲労が経時的な重量変化の増大を引き起こしていることを明らかにできた。さらに、蓄積疲労損傷モデルが適用可能な範囲を加工食品にまで拡大させることができた。以上、全ての結果は実流通中における繰り返し衝撃に起因する食品の損傷による劣化を防止するための高精度な緩衝包装設計に資するものであり、食品ロスの削減に貢献を果たすものと期待できる。
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