| 研究課題/領域番号 |
12660148
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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 |
林産学
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
祖父江 信夫 静岡大学, 農学部, 教授 (50023495)
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| 研究分担者 |
中井 毅尚 島根大学, 理工学部, 助手 (90314616)
平井 信之 静岡大学, 農学部, 教授 (70023439)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2001年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2000年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
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| キーワード | 木材欠陥 / 打撃音 / 波形解析 / 欠陥認識 / 周波数スペクトル / 対数減衰率 / 強度予測 / 位置予測 / 数値解法 / フーリエ変換 |
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| 研究概要 |
木材の木口面打撃音の波形解析による欠陥の認識と木材強度予測への応用を検討した。
1.打撃音の波形解析と欠陥認識への応用
伝達マトリックス法を用いて、欠陥の位置と大きさが周波数スペクトルにおよぼす影響を評価した。任意位置に欠陥がある場合のスペクトルのシフトを示す式が得られた。試験体に人為的に円孔をあけた実験から、固有振動数のシフトは数値計算と同様な動きをし、複数の円孔が存在するときはほぼ単独の円孔によるシフトの重ね合わせで評価できた。
次に、周波数情報から欠陥の位置を特定する方法を提案した。1次から5次の固有振動数を基に欠陥位置を未知数として固有振動数の予想シフト量と実際のシフト量の一致の度合いを評価し、ずれの最小を与える欠陥位置を探索して解を得た。
2.波形解析による振動パラメータの測定
打撃音は高次の高調波による多くの情報を含むが、フーリエ変換によるフィルタ処理を用いて原波形から高調波を弁別し、さらにヒルベルト変換によって各振動次数毎の対数減衰率を求めることができた。また、瞬間周波数の分析による擬似的な時間-周波数分析の可能性が示唆された。
3.木材強度予測への波形情報の利用
有節の小試験体と実大材による強度実験を行った。高調波の周波数の周期性の乱れと比曲げ強さには負の相関がみられ、対数減衰率の大きな試験体では比曲げ強さの小さいものが現れた。これらの波形情報は、木材強度予測の向上に利用できる可能性が示唆された。
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