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3次元形状計測による境界適合型3次元ソリッド・シェル複合解析システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 11555118
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 土木材料・力学一般
研究機関長崎大学

研究代表者

松田 浩  長崎大学, 工学部, 助教授 (20157324)

研究分担者 伊東 昌子  長崎大学, 医学部・附属病院, 講師 (10193517)
森山 雅雄  長崎大学, 工学部, 助教授 (00240911)
石松 隆和  長崎大学, 工学部, 教授 (10117062)
古賀 掲維  長崎大学, 工学部, 助手 (60284709)
森田 千尋  長崎大学, 大学院・生産科学研究科, 助教授 (60230124)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
2000年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1999年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
キーワード3次元計測装置 / コンクリート表面粗度 / コンクリート付着特性 / ソリッド・シェル要素 / 有限要素解析 / 曲面板の自由振動解析 / 膜構造のしわ計測 / コンクリートの付着特性 / 境界適合要素 / マイクロCTスキャン
研究概要

1.コンクリート表面粗度形状の定量化と付着特性の解明
コンクリート表面粗度の凹凸を定量的に評価するプログラムを開発するとともに,傾斜せん断試験を実施し,コンクリートの表面粗度とその付着特性を解明した.本計測装置による計測精度は触針式3D計測装置の比較し,良好な結果が得られることが確認された.また,粗度と付着強度には相関関係があることも確認できた.日本道路公団で実施されたコンクリートの表面粗度と引張り試験結果について,本計測装置による計測法と定量化法を用いて検討した.
2.FEMシェル要素自動メッシュ分割システムの構築
曲がりかつねじれた曲面板を計測し,計測した3Dデータをもとに汎用コードMARCによるFEM解析のためのメッシュ分割を行い,固有振動解析を行い,レーザホログラフィ装置による実験およびレーレリッツ法による解析結果と比較検討した結果,良好な一致が確認された.また,東京大学生産技術研究所において張力膜に発生するしわの計測を行った.現在,長崎大学においても載荷装置を製作しており,現在実験を継続中である.さらに,鋼構造協会の行われたプレートガーダー橋腹板の局部座屈の三次元計測を行い,本計測装置の有用性について実証試験を行った.
3.CT計測データの3D解析システムの構築とコンクリート系材料の破壊メカニズムへの適用
2DマイクロCT測定で得られたラット骨の3Dデータを基にFEMソリッド要素から成る解析モデルを作成しFEM解析を行うシステムを構築した.FEM解析を実施し,実験結果と解析結果に良好な一致がみられた.また,骨構造解析と同じ方法をコンクリート系材料の破壊メカニズムの解明へ適用性を検討するために,鉄や骨材を混入した,あるいは空洞を有するモルタル試験体を製作し,マイクロCT装置を用いて2次元画像として検出する予備試験を行った.

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (32件)

  • [文献書誌] 和田眞禎: "三次元計測装置を用いたコンクリート表面租度の定量化と付着強度特性に関する研究"第55回土木学会年次学術講演会概要集CD-ROM版. (CD-ROM). (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松田浩: "コンクリート表面租度の定量化と付着強度特性に関する研究"長崎大学工学部研究報告. 30巻55号. 183-189 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松田浩: "3D計測によるコンクリート打継部及び曲面板の振動解析に関する研究"土木学会応用力学論文集. Vol.3. 115-124 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松田浩: "膜・シェル構造解析のための3D計測+FEM解析システムの開発"鋼構造年次論文集. Vol.8. 595-602 (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 仲村政彦: "可搬・非接触型三次元計測装置を用いたコンクリート表面計測"土木構造・材料論文集. 第16号. 85-92 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松田浩: "非接触型3D計測装置を用いた膜形状の計測"膜構造研究論文集'2000. No.14(印刷中). (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 北原隆: "連続鋼合成桁RC床版の3次元応力解析"平成12年度土木学会西部支部研究発表会概要集. (印刷中). (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小嶋悟: "鋼コンクリートサンドイッチ床版の終局挙動解析"平成12年度土木学会西部支部研究発表会概要集. (印刷中). (2001)

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    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 平嶋健太郎: "超高強度コンクリートを用いたコンクリート構造物の弾塑性挙動解析"平成12年度土木学会西部支部研究発表会概要集. (印刷中). (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Matsuda, T.Sakiyama and et-al.: "Measurement of concrete surface and evaluation of bond property."Reports of the Faculty of Engineering Nagasaki University. Vol.30, No.55. 183-189 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.matsuda, M.Wada and et-al.: "Development of 3D measuring system and applications to construction joints of concrete and to free vibration analysis of twisted cylindrical panel."Journal of Applied Mechanics JSCE. Vol.3. 115-124 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.matsuda, S.Kojima and et-al.: "Development 3D measurement and FEM analysis system for membrane and shell structures."Journal of Constructional Steel. Vol.8. 595-602 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nakamura, H.Matsuda and et-al.: "Measurement of concrete surface by 3D-optic system."Journal of Structures and Materials in Civil Engineering, KABSE. Vol.16. 85-92 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Matsuda, M.Nakamura and et-al.: "Measurement of wrinkling tensioned membrane by 3D-optic system."Research report on membrane structures 2000. Vol.14 (in printing). (2001)

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    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 和田眞禎: "三次元計測装置を用いたコンクリート表面租度の定量化と付着強度特性に関する研究"第55回土木学会年次学術講演会概要集CD-ROM版. (CD-ROM). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 松田浩: "コンクリート表面租度の定量化と付着強度特性に関する研究"長崎大学工学部研究報告. 30巻55号. 183-189 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 松田浩: "3D計測によるコンクリート打継部及び曲面板の振動解析に関する研究"土木学会応用力学論文集. Vol.3. 115-124 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 松田浩: "膜・シェル構造解析のための3D計測+FEM解析システムの開発"鋼構造年次論文集. Vol.8. 595-602 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 仲村政彦: "可搬・非接触型三次元計測装置を用いたコンクリート表面計測"土木構造・材料論文集. 第16号. 85-92 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 松田浩: "非接触型3D計測装置を用いた膜形状の計測"膜構造研究論文集'2000. No.14(印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi MATSUDA: "Development of finite element analysis system for membrane and shell structures by using 3D-optic system"Trends in Computational Structural Mechanics. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 伊東昌子,: "三次元画像解析におけるマイクロCTの有用性と問題点"日本骨形態計測学会雑誌. 9-1. 1-10 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 古賀掲維: "材料・幾何学的非線形を考慮したヒト腸骨海綿骨の有限要素法解析"日本骨形態計測学会雑誌. 9-1. p-S20 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 伊東昌子: "三次元骨微細構造と骨力学特性について"日本骨形態計測学会雑誌. 9-3. 103-113 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 古賀掲維: "骨の力学的強度に対する海綿骨の寄与について"日本骨形態計測学会雑誌. 10-1. p-S21 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 伊東昌子,: "海綿骨・皮質骨の骨量・構造と力学特性の関係-有限要素解析を用いた検討-"日本骨代謝学会雑誌. 18-2. 48 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 和田眞禎: "レーザ光を用いた三次元画像計測システムの開発"日本写真測量学会平成11年度年次講演会発表論文集. 297-298 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 杉原太郎: "長さ基準における校正手法を導入した3次元画像システムの開発"日本写真測量学会平成11年度年次講演会発表論文集. 299-302 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 和田眞禎: "三次元計測装置を用いたコンクリート表面粗度の定量化と付着強度特性"平成11年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集. 820-821 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 伊東 昌子: "三次元画像解析におけるマイクロCTの有用性と問題点"日本骨形態計測学会雑誌. 第9巻1号. 1-10 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 古賀 掲維: "材料・幾何学的非線形を考慮したヒト腸骨海綿骨の有限要素解析"日本骨形態計測学会雑誌. 第9巻2号. s19 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 伊東 昌子: "三次元骨微細構造と骨力学的特性について"日本骨形態計測学会雑誌. 第9巻3号. 103-108 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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