• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

3次元共振法による弾性係数計測システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 11650108
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関関西大学

研究代表者

林 武文  関西大学, 総合情報学部, 助教授 (90268326)

研究分担者 妹尾 允史  三重大学, 工学部, 教授 (40023147)
松室 昭仁  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (80173889)
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
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2000年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1999年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード弾性係数 / 共振法 / 計測システム / 自由振動 / ヒューマンインタフェース / 可視化 / 3次元コンピュータグラフィックス / 機械材料 / 非破壊検査 / 固有振動数 / 振動モードの固定
研究概要

3次元共振法は、小型の立方体や円柱体試験片の複数の固有振動数から弾性係数を逆計算する方法であり、金属からセラミックスや複合材料に及ぶ広範囲の材料に対して、非破壊で極めて高精度の計測が可能である。また、弾性マトリックスの各要素を求めることにより、物質の結合エネルギーの評価や弾性異方性をもつ材料の機械的性質の評価にも適用可能である。しかし、基本振動から高次振動に至る固有振動数の正確な計測、モードの同定、および弾性係数の逆計算の処理が複雑であり、膨大な計測時間と経験を要するため、従来の静的な引張り・曲げ試験や一軸の曲げ・ねじり共振法と比較すると研究室レベルの利用に留まっている。本研究では、これらの3次元共振法の問題点を解決し、実用化が可能な計測システムの開発を目指した。システムを、固有振動数の計測、固有振動数の計算、モード同定の3モジュール構成とし、モジュール間のデータの受け渡しと制御方法を検討した。特に、モード同定のモジュールでは、対話処理と振動モードの可視化により、経験の浅い利用者にも試験片の固有振動数の測定と振動モードの同定作業が容易に行えるようにヒューマンインタフェースを構築した。これにより、弾性係数の計測に要する時間が大幅に短縮されたばかりでなく、共振ピークが欠落したり判別するのが困難な試験片に対しても、より正確な弾性係数の計測が可能であることを確認した。本システムは全てのデータ処理がパソコン上で行われており、ノートパソコンのシリアルポートに固有振動数の測定装置を接続することにより、ポータブルで安価な実用システムへの適用が期待される。

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

    (11件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (11件)

  • [文献書誌] 松岡,林,松室,妹尾: "3次元共振法による弾性係数計算システムの開発"日本機械学会第8回機械材料・材料加工技術講演会論文集. 36. 241-242 (2000)

    • 説明
      「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] 松室 他4名: "Mechanical Properties of TiN Films with the Preferred Orientations by Nano-Indentation Method"MATERIALS SCIENCE RESEARCH INTERNATIONAL. 6・3. 180-185 (2000)

    • 説明
      「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] 多川,林,森: "Effects of Moving Three-Dimensional Nano-Textured Disk Surfaces on Thin Film Gas Lubrication Characteristics for Flying Head Slider Bearings in Magnetic Disk Storage."ASME Journal of Tribology,. 123・1. 151-158 (2001)

    • 説明
      「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] 林武文(分担執筆)前川佳徳 編著: "新世代工学シリーズ「コンピュータグラフィックス」"オーム社. 131 (2001)

    • 説明
      「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] T.Matsuoka, T.Hayashi, A.Matsumuro and M.Senoo: "Development of a Measuring System of Elastic Constants Using a Three-Dimensional Resonance Method (in Japanese)"Proceedings of the JSME 8th Symposium on Materials and Processing. Vol.36. 241-242 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Matsumuro, T.Watanabe, T.Hayashi, T.Mori and Y.Takahashi: "Mechanical Properties of Tin Films with the Preferred Orientations by Nano-Indentation Method"MATERIALS SCIENCE RESEARCH INTERNATIONAL. VOL.6, NO.3. 180-185 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Tagawa, T.Hayashi and A.Mori: "Effects of Moving Three-Dimensional Nano-Textured Disk Surfaces on Thin Film Gas Lubrication Characteristics for Flying Head Slider Bearings in Magnetic Disk Storage"ASME Journal of Tribology. Vol.123, No.1. 151-158 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Maekawa, K.Watabe, T.Hayashi, K.Hachimura and H.Tanaka: "Computer Graphics"Ohmsha Ltd.. 131 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松岡,林,松室,妹尾: "3次元共振法による弾性係数計算システムの開発"日本機械学会第8回機械材料・材料加工技術講演会論文集. 36. 241-242 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 松室 他4名: "Mechanical Properties of TiN Films with the Preferred Orientations by Nano-Indentation Method"MATERIALS SCIENCE RESEARCH INTERNATIONAL. 6. 180-185 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 林武文(分担執筆)前川佳徳 編著: "新世代工学シリーズ「コンピュータグラフィックス」"オーム社. 185 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

URL: 

公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi