2011 Fiscal Year Annual Research Report
応力場変動および散逸エネルギの遠隔赤外線計測に基づく構造健全性評価法の開発
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23360057
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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) |
久保 司郎 大阪大学, 工学研究科, 教授 (20107139)
中井 善一 神戸大学, 工学研究科, 教授 (90155656)
田川 哲哉 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (00216805)
鎌田 敏郎 大阪大学, 工学研究科, 教授 (10224651)
塩澤 大輝 神戸大学, 工学研究科, 助教 (60379336)
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| Keywords | 非破壊評価 / 赤外線サーモグラフィ / 熱弾性応力計測 / 散逸エネルギ / 疲労き裂 / 鋼橋梁 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は,鋼構造物の疲労き裂の発生・進展に関わる構造健全性評価を,実働負荷下での応力変動および散逸エネルギ計測結果に基づき行い,これにより的確かつ機動性に富む構造物の維持管理を可能とする「構造健全性トリアージ」を構築することである。初年度は,赤外線計測に基づく熱弾性応力ならびに散逸エネルギの高度計測技術の開発,実験室レベルでの基礎検討として疲労損傷過程における散逸エネルギの計測,実働応力場変動に基づく破壊力学パラメータ評価,応用研究として実橋梁における種々の対象および形態の疲労き裂検出を行った.
赤外線計測に基づく熱弾性応力ならびに散逸エネルギの高度計測技術の開発においては,自己相関ロックイン法による熱弾性応力分布に基づくき裂検出の高精度化,ならびに高次周波数ロックイン計測による散逸エネルギ計測に関する計測手法の開発を行った.疲労損傷過程における散逸エネルギの計測では,散逸エネルギ放出と疲労き裂発生に関わる現象との因果関係,散逸エネルギに基づく疲労限推定の妥当性の検証,散逸エネルギの定量計測に基づくき裂発生予測の可能性等,学術的に未解明な事項を実験的に解明した.実働応力場変動に基づく破壊力学パラメータ評価では,き裂先端近傍の応力場の高次項近似および広領域計測データ処理による応力拡大係数評価の高精度化を行い,良好な実験結果を得た.実橋梁における疲労き裂の検出においては,特に塗装膜の存在が熱弾性温度変動に基づく疲労き裂検出性に及ぼす影響について数値解析的および実験的検討を行った,鋼構造物の疲労き裂の発生・進展に関わる構造健全性評価を,実働負荷下での応力変動および散逸エネルギ計測結果に基づき行う手法の構築に関して多くの有用な知見が得られた.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
赤外線計測に基づく熱弾性応力ならびに散逸エネルギの高度計測技術の開発,疲労損傷過程における散逸エネルギの計測,実働応力場変動に基づく破壊力学パラメータ評価,実橋梁における疲労き裂の検出と多角的に研究を推進し,多くの成果を収め,これらをもとに招待講演を含む多くの学会発表を行うことができた.
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| Strategy for Future Research Activity |
鋼構造物の疲労き裂の発生・進展に関わる構造健全性評価を,実働負荷下での応力変動および散逸エネルギ計測結果に基づき行う手法の構築に向けて,疲労損傷過程における散逸エネルギの計測,実働応力場変動に基づく破壊力学パラメータ評価を中心に研究を推進する.また,実橋梁における実験により,手法の適用性についても並行して検証を進めてゆく.さらに,初年度に得られた多くの成果を複数の論文にまとめ投稿する予定である.
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