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2010 Fiscal Year Annual Research Report

近赤外分光法による木質材料の荷重状態の簡易非破壊評価手法の確立

Research Project

Project/Area Number 22780166
Research Institution地方独立行政法人北海道立総合研究機構

Principal Investigator

藤本 高明  地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 森林研究本部林産試験場 利用部, 研究主任 (40446331)

Keywords近赤外分光法 / 非破壊計測 / 多変量解析 / 応力推定 / セルロース / リグニン / 力学的性質 / 流動分光学
Research Abstract

本研究の目的は,種々の荷重(応力)状態下の木材における力学性状を近赤外分光法によって非破壊的に計測・評価する手法を確立することである。その際,いまだ不明な点の多い木材の力学的性質と化学的性質との相互関係について明らかにする。これらの成果は,住宅や土木構造物等における各部材の力学的性状(荷重状態予測など)を,簡易に検査・モニタリング可能な非破壊評価技術の開発に向けた基礎資料とする。
平成22年度は,木材の繊維方向および周囲方向(放射および接線方向)に対し圧縮および引張荷重を加えながら近赤外スペクトルを随時計測した。得られたスペクトル変動を多変量解析することによって荷重(応力)状態の予測モデルの構築を試みた。その結果、いずれの条件においても荷重を精度よく推定できることが分かった。弾性領域から塑性領域に至るまでのスペクトルに対し判別分析を行った結果、両者を明確に判別できることが分かった。この結果は、木材の破壊性状を非破壊的に推定できる可能性を示唆している。木材の主要構成成分であるセルロース、ヘミセルロース、リグニンの力学的な寄与について検討した結果、木材の方向(繊維、放射および接線方向)や加力方向(圧縮または引張)によって各成分の寄与度が特徴的な相違を示すことが分かった。

  • Research Products

    (5 results)

All 2011 2010

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Identification of dead and sound knots by near infrared spectroscopy.2010

    • Author(s)
      Fujimoto, T., Tsuchikawa, S.
    • Journal Title

      Journal of Near Infrared Spectroscopy

      Volume: 18 Pages: 473-479

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 近赤外分光法による軸方向加力下における木材応力状態の非破壊評価2011

    • Author(s)
      藤本高明, 松本和茂, 土川覚
    • Organizer
      第61回日本木材学会大会
    • Place of Presentation
      京都市
    • Year and Date
      20110318-20
  • [Presentation] 近赤外分光法を用いた引張加力下における木材応力レベルの非破壌推定2010

    • Author(s)
      藤本高明、松本和茂、土川覚
    • Organizer
      第26回近赤外フォーラム
    • Place of Presentation
      つくば市
    • Year and Date
      20101201-20101203
  • [Presentation] Nondestructive prediction of wood stress condition in axial compressive loading by near infrared spectroscopy.2010

    • Author(s)
      Fujimoto, T., Matsumoto, K., Tsuchikawa, S.
    • Organizer
      Second Asian NIR Symposium
    • Place of Presentation
      Shanghai, China.
    • Year and Date
      20101015-20101018
  • [Presentation] Rapid and nondestructive screening of natural variation of wood properties using near infrared spectroscopy.2010

    • Author(s)
      Fujimoto, T., Tsuchikawa, S.
    • Organizer
      Second International Conference on Natural Polymers & Biomaterials
    • Place of Presentation
      Kottayam, India
    • Year and Date
      20100924-20100926

URL: 

Published: 2012-07-19  

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