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ヘルスモニタリング用寿命損傷評価システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 16560079
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
研究機関東京理科大学

研究代表者

町田 賢司  東京理科大学, 理工学部, 教授 (50089380)

研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2006年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
2005年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
2004年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
キーワードデジタル画像相関法 / ハイブリッド法 / 赤外線サーモグラフィ / 熱伝導解析 / 赤外線ハイブリッド法 / 3次元局所ハイブリッド法 / 応力拡大係数 / J積分 / インテリジェントハイブリッド法 / 応力解析
研究概要

1.デジタル画像相関法による変位計測システムの開発
(1)SS400の試験片を用いた実験では,FEMとの平均誤差0.02ピクセル以下での変位解析が可能であった.
(2)高次の変形勾配を考慮することにより,3次元有限要素法との誤差1%以内で応力拡大係数が評価できた.
(3)2次の変形勾配までを考慮すれば,0.02%程度の微小ひずみが誤差10%以内で評価できた.
2.3次元局所ハイブリッド法の検討
曲げ負荷を受ける表面き裂を有する構造物での3次元局所ハイブリッド法の適用性を検討し,以下の結果が得られた.
(1)局所モデルを単純に大きくすれば,より高い精度が得られるわけではない.
(2)局所モデルを大きくするのではなく適切なサイズにすることで,高い精度を得る事が出来る.
(3)局所モデルの最適なサイズが幾つか得られていれば,近似式をつくり,最適な局所モデルサイズを予想することで,範囲は限定されるが精度良くJ積分値を評価することが出来る.
3.赤外線サーモグラフィによる応力場の逆問題熱伝導解析による検討
試験片の板厚と,実験時の周波数変化が,試験片内熱伝導に及ぼす影響を調査した結果,以下の結論が得られた.
(1)熱伝導の誤差の混入は,熱弾性応力測定の周波数の設定により大きく変化する.高精度の解析のためには20Hzや25Hzなどの高い周波数を用いることが必要となる.
(2)熱伝導の誤差を消去する非定常熱伝導逆解析を導入しても,低い周波数を用いた熱弾性応力測定による解析では,解析精度の向上は望めない.
(3)試験片の板厚の変化に対しては,熱伝導率の高い材料(C1100)において,板厚の増加と共に解析精度が低下する.
(4)高い周波数における熱弾性応力測定実験では,板厚方向の熱伝導誤差の混入は,無視できるほどに小さくなる.

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (21件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Evaluation of Mixed-mode Stress Intensity Factor by Digital Image Correlation and Intelligent Hybrid Method2006

    • 著者名/発表者名
      Machida, K., Yamada, H.
    • 雑誌名

      Proc. 12th ICCS

      ページ: 29-34

    • NAID

      10016443267

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Evaluation of J integral of surface crack by three-dimensional local hybrid method2006

    • 著者名/発表者名
      Machida, K., Mizukami, G., Ohyama, H.
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials 321-323

      ページ: 28-31

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Examination of the accuracy of the singular stress field near a crack-tip by digital image correlation2006

    • 著者名/発表者名
      Machida, K., Suzuki, Y.
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials 321-323

      ページ: 32-37

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Evaluation of stress intensity factor by the infrared hybrid method in consideration of heat conduction2006

    • 著者名/発表者名
      Machida, K., Miyagawa, S.
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials 321-323

      ページ: 841-844

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Examination of the optimal local model size in the three-dimensional local hybrid method2006

    • 著者名/発表者名
      Machida, K., Ueno, T., Oyama, H.
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials 326-328

      ページ: 991-994

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of the frequency of a cyclic load to the inverse analyses of heat conduction in infrared thermography2006

    • 著者名/発表者名
      Machida, K., Miyagawa, S.
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials 326-328

      ページ: 1137-1140

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Evaluation of Mixed-mode Stress Intensity Factor by Digital Image Correlation and Intelligent Hybrid Method2006

    • 著者名/発表者名
      Machida, K., Yamada, H.
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials 321-323

      ページ: 29-34

    • NAID

      10016443267

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Examination of the optimal local model size in the three-dimensional local hybrid method2006

    • 著者名/発表者名
      Machida, K., Ueno, T., Oyama, H.
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials 321-323

      ページ: 991-994

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of the frequency of a cyclic load to the inverse analyses of heat conduction in infrared thermography2006

    • 著者名/発表者名
      Machida, K., Miyagawa, S.
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials 321-323

      ページ: 1137-1140

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Evaluation of Mixed-mode Stress Intensity Factor by Digital Image Correlation and Intelligent Hybrid Method2006

    • 著者名/発表者名
      Machida, K., Ymada, H.
    • 雑誌名

      Proc. 12th ICCS

      ページ: 29-34

    • NAID

      10016443267

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Examination of the accuracy of the singular stress field near a crack-tip by digital image correlation2006

    • 著者名/発表者名
      Machika, K., Suzki, Y.
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials 321-323

      ページ: 32-37

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of the frequency of a cyclic load to the inverse analyses heat conduction in infrared thermography2006

    • 著者名/発表者名
      Machida, K., Miyagawa, S.
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials 326-328

      ページ: 1137-1140

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] デジタル画像相関法とインテリジェントハイブリッド法による混合モード応力拡大係数の評価2005

    • 著者名/発表者名
      町田賢司, 山田英明
    • 雑誌名

      実験力学 5・2

      ページ: 130-135

    • NAID

      10016443267

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 3次元局所ハイブリッド法による破壊力学パラメーターの評価2005

    • 著者名/発表者名
      町田賢司, 水上 学
    • 雑誌名

      実験力学 5・2

      ページ: 144-149

    • NAID

      10016443290

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 3次元局所ハイブリッド法における変位測定領域サイズと誤差評価法の検討2005

    • 著者名/発表者名
      町田賢司, 水上 学
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集 71・709A

      ページ: 1220-1225

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Analysis of Interior Stress Field of the Specimen under Mixed-Mode Loading by Three-Dimensional Local Model Hybrid Method2005

    • 著者名/発表者名
      Machida, K.
    • 雑誌名

      Proceedings of ICF11

      ページ: 6-6

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Elastic-Plastic Stress Analyses by Digital Image Correlation and Nonlinear Hybrid Method2005

    • 著者名/発表者名
      Machida, K.
    • 雑誌名

      Applied Mechanics and Materials 3・4

      ページ: 39-44

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Influence of the radius of curvature of crack tip on the mixed mode stress intensity factor by infrared hybrid thermography2005

    • 著者名/発表者名
      Machida, K., Sato, M.
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE, Third International Conference on Experimental Mechanics and Third Conference of the Asian Committee on Experimental Mechanics 5852

      ページ: 806-812

    • NAID

      10014193419

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Automatic Stress Analyzing System by Digital Speckle Photography using 2-D Hybrid Method2004

    • 著者名/発表者名
      Machida, K, Yamada, H.
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials 270・273

      ページ: 800-807

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Evaluation of the mixed mode stress intensity factor by infrared thermography2004

    • 著者名/発表者名
      Machida, K, Sato, M.
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials 270・273

      ページ: 1262-1269

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 赤外線ハイブリッドサーモグラフィによる混合モード応力拡大係数へのき裂先端曲率半径の影響2004

    • 著者名/発表者名
      町田賢司, 佐藤真広
    • 雑誌名

      実験力学 4・4

      ページ: 309-314

    • NAID

      10014193419

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] よくわかる実験技術・学術用語2006

    • 著者名/発表者名
      横山 隆, 松井 剛一, 井口 学編
    • 出版者
      日本実験力学会
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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