| 研究課題/領域番号 |
08650056
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用光学・量子光工学
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
町田 賢司 東京理科大学, 理工学部, 講師 (50089380)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1997年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1996年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
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| キーワード | スペックル写真法 / ヤングフリンジ / 二次元フーリエ変換 / 内部変位 / 画像処理 / 混合モード / 応力拡大係数 / 界面き裂 / ヤングスフリンジ / スペックル法 / 仮想き裂進展法 / 変位外挿法 |
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| 研究概要 |
二次元フーリエ変換と境界指定のNewton-Raphson法の繰り返し計算に基づく画像処理システムが、二重露光したスペックルグラムから生成したヤングスフリンジの解析のために開発された。本画像処理システムは他の回析ヘロは必要とせず、単一のヤングスフリンジ画像のみから縞の間隔と方位が求められる。本画像処理システムにより高精度で高速のヤングスフリンジ解析が可能となった。10〜40ミクロンのガラスビーズを含んだ接着剤で、異なる厚さのPlexiglasの板を接着し試験片を制作する。接着面にはガラスビーズが埋め込まれており、それがスペックルとなる。板の厚さを変えることにより任意の断面の変位場が測定できる。この実験方法により弾性体試験片内部の変位場の測定が可能となった。まず、この方法をPlexiglas均質材の混合モード変位場の測定に応用した。表面から板厚中央部までの4面の観察に、二枚の異なる厚さの板を接着し4種類の試験片を制作した。き裂縁に沿った変位を測定、変位外挿法により応力拡大係数を算出した。同時に三次元有限要素法解析を行い、仮想き裂進展法、き裂閉口積分法、変位外挿法より求めた応力拡大係数の精度評価を行った。応力拡大係数は表面より3mm深さから板厚中央までほぼ一定であり、表面から3mm深さの変位場を測ればそれより内部の測定は必要でないことがわかった。二次元平面びすみ解析の応力拡大係数は板厚中央部のそれと大きく異なっており、二次元解析から三次元試験片の応力拡大係数は求められない。さらに、異種材界面き裂問題に本方法を適用した。鋼とエポキシ樹脂の界面にき裂が存在する場合の混合モード負荷下の応力拡大係数を測定した。試験片表面での応力拡大係数は有限要素法のそれと良く一致した。このように、スペックル法による変位場の非接触高精度の測定が可能となり、今後更に応力面が広がるものと考えられる。
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