• 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

定量計測をめざしたディジタル光弾性法システムの構築に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K06376
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 計測工学
研究機関秋田大学

研究代表者

今野 和彦  秋田大学, 理工学研究科, 教授 (60125705)

研究協力者 赤塚 雅史  
鈴木 海里  
信太 拓都  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードシュリーレン法 / 光弾性法 / 鋭敏色法 / セナルモン法 / 差分画像 / ディジタル化 / 定量計測 / シャドウグラフ法 / 非破壊検査法 / 定量化 / 光源 / ストロボ光弾性法 / パルスLED光源 / レタデーション / 圧電振動子
研究成果の概要

本研究では,光を用いて音の場に影響を与えずに音場を観測するストロボ光弾性法のディジタル化を行うと共に鋭敏色法とセナルモン法導入による新しい定量計測法とそのシステムの構築を行った.MHz帯超音波を対象とし,固体内での外部から或いは内部応力による光弾性現象に起因する複屈折による偏光現象から静的なひずみ量の計測と,動的応力である音波の両者を同時に可視化し,定量的なデータが得られる画像データが得られた.構築したディジタル化システムを用いて光弾性現象のデータの取得し音波伝搬の可視化と同時に固体の弾性特性とその異方性,残留応力分布などの計測を行い,材料や非破壊検査分野での新たな方法の一つの提案ができた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

シュリーレン法や光弾性法で得られる画像の差分画像の取得法を開発し,得られた光信号データをCMOSカメラでディジタル化した.また,カラー画像のためRGB信号を個別に取り出すことが可能なため信号の輝度だけでなく後述の鋭敏色法のように固体内部の応力分布を色(干渉色)で表示する方法に対しても,ディジタル的な方法で干渉色が得られる.これを用いて従来の波長板を用いて得ていた干渉色の情報およびRGB信号から変換して得られる画像の輝度信号および色信号からディジタル的に光弾性法、鋭敏触法およびセナルモン法を適用して超音波の動的応力の観測を可能にし,データ全てをディジタルの信号処理を行い,定量計測を可能にした.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 1件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] レーザ光を用いた超音波伝搬のプロービングによる固体試料中の残留応力の一評価法2019

    • 著者名/発表者名
      今野和彦,赤塚雅史
    • 雑誌名

      日本素材物性学会誌

      巻: 30 ページ: 1-5

    • NAID

      130007826491

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 微小領域の音速測定によるPMMA試料中の残留応力の一測定法2019

    • 著者名/発表者名
      今野和彦,赤塚雅史
    • 雑誌名

      日本素材物性学会誌

      巻: 30 ページ: 13-17

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] レーザプロービングによる超音波音速と強化ガラスの残留応力の関係2019

    • 著者名/発表者名
      赤塚雅史,今野和彦
    • 雑誌名

      日本素材物性学会誌

      巻: 30 ページ: 18-21

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sensitive Tint Visualization of Mode Variation of Lamb wave in the Gently Varying Thickness of Glass Plate2018

    • 著者名/発表者名
      Kairo Suzuki and Kazuhiko Imano
    • 雑誌名

      日本画像学会誌

      巻: 57 号: 5 ページ: 529-532

    • DOI

      10.11370/isj.57.529

    • NAID

      130007497719

    • ISSN
      1344-4425, 1880-4675
    • 年月日
      2018-10-10
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 鋭敏色法による固体中のLamb波伝搬画像からの超音波速度の定量計測2018

    • 著者名/発表者名
      今野和彦
    • 雑誌名

      日本画像学会誌

      巻: 57 号: 5 ページ: 525-528

    • DOI

      10.11370/isj.57.525

    • NAID

      130007497320

    • ISSN
      1344-4425, 1880-4675
    • 年月日
      2018-10-10
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 振動速度情報を用いた薄い板状試料の超音波イメージング2018

    • 著者名/発表者名
      今野和彦
    • 雑誌名

      日本画像学会誌

      巻: 57 号: 4 ページ: 422-425

    • DOI

      10.11370/isj.57.422

    • NAID

      130007432995

    • ISSN
      1344-4425, 1880-4675
    • 年月日
      2018-08-10
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 圧電振動子の音響放射面における振動速度の均一化の一方法2018

    • 著者名/発表者名
      今野和彦,大石剛大
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌

      巻: 101A ページ: 20-21

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Senarmont法による超音波の音圧測定の一方法2018

    • 著者名/発表者名
      今野和彦
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌

      巻: J-101A ページ: 265-267

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sensitive Tint Visualization of Ultrasonic Propagation in the Glass with Crack2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshito Hosaka and KazuhikoImano
    • 雑誌名

      Acoust. Sci. & Tech.

      巻: 3 ページ: 165-167

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 鋭敏色法によるA2モードLamb波の可視化2017

    • 著者名/発表者名
      保坂儒人,今野和彦
    • 雑誌名

      日本素材物性学会誌

      巻: 28 ページ: 19-24

    • NAID

      130006606764

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sensitive tint visualization system for Lamb waves propagation in the glass plate2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshito Hosaka and Kazuhiko Imano
    • 雑誌名

      Acoustical Science and Technology.

      巻: 38 ページ: 165-167

    • NAID

      130005632118

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 鋭敏色法によるA2モードLamb波の可視化2017

    • 著者名/発表者名
      保坂儒人,今野和彦
    • 雑誌名

      日本素材物性学会論文誌

      巻: 28 ページ: 19-24

    • NAID

      130006606764

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 光偏向法を用いた固体試料の内部き裂の2次高調波超音波検出の一方法2016

    • 著者名/発表者名
      今野和彦
    • 雑誌名

      素材物性学雑誌

      巻: 27 ページ: 6-9

    • NAID

      130005875952

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization of ultrasound propagation in the glass with a crack possessing residual inner stress2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Imano and Yoshito Hosaka
    • 雑誌名

      Inter Jour. Soc. Mater.   Eng. Resour.

      巻: 20 ページ: 7-10

    • NAID

      130005877869

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ストロボ光弾性法による固体中のき裂と残留応力中を伝搬する超音波の可視化2016

    • 著者名/発表者名
      保坂儒人,今野和彦
    • 雑誌名

      素材物性学雑誌

      巻: 27 ページ: 20-24

    • NAID

      130005875954

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 光学的手法による固体中残留応力の一観測法2018

    • 著者名/発表者名
      赤塚雅史,今野和彦
    • 学会等名
      日本音響学会春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] レーザプロービングによる固体中残留応力が音速に及ぼす影響について2018

    • 著者名/発表者名
      赤塚雅史,今野和彦
    • 学会等名
      日本素材物性学会平成30年度研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] サイディングによる振動特性の変化に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      志賀宥太,今野和彦
    • 学会等名
      日本素材物性学会平成30年度研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 鋭敏色法を用いた厚さが変化するガラス板中のLamb波の観測2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木海里,今野和彦
    • 学会等名
      日本素材物性学会平成30年度研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 超音波応力中伝搬による周波数特性の研究2018

    • 著者名/発表者名
      信太拓都,今野和彦
    • 学会等名
      日本素材物性学会平成30年度研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 強化ガラスのレーザプロービングによる音速測定2018

    • 著者名/発表者名
      赤塚雅史,今野和彦
    • 学会等名
      計測自動制御学会東北支部第317回研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] レーザプロビングによるRayleigh波位相と残留応力の関係 波位相と残留応力の関係2018

    • 著者名/発表者名
      赤塚雅史,今野和彦
    • 学会等名
      日本音響学会第1回東北地区音響研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] レーザ光による空中超音波場の可視化手法提案2018

    • 著者名/発表者名
      信太拓都,今野和彦
    • 学会等名
      日本音響学会第1回東北地区音響研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] サイディングおよび駆動電源のピーダス変化が圧電振動子の振動特性に及ぼす 影響2018

    • 著者名/発表者名
      志賀宥太,今野和彦
    • 学会等名
      日本音響学会第1回東北地区音響研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 鋭敏色法を用いた厚さが変化するガラス板中のLamb 波の可視化およびそモード判別2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木海里,今野和彦
    • 学会等名
      日本音響学会第1回東北地区音響研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Pulse-Echo Detection of Lame-mode Lamb Wave for Non-destractice Testing Using Nonlinear Ultrasmonic Wave Method2018

    • 著者名/発表者名
      Makoto Fukuda and Kazuhiko Imano
    • 学会等名
      International Workshop on Piezoelectric Materials and Application in Actuators (IWPMA2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] セナルモン法による音圧の測定に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      保坂儒人,今野和彦
    • 学会等名
      日本音響学会2017年春季研究発表会
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Visualization and Quantification of Ultrasonic Field Using the Sensitive Tint Method and the Senarmont Method in the Grass2017

    • 著者名/発表者名
      Kouyou Yashima and Kazuhiko Imano
    • 学会等名
      The Eighth International Conference of Material and Resources (ICMR2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experiments on Measurement of Ultrasonic Field by Light Deflection Method2017

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Akatsuka and Kazuhiko Imano
    • 学会等名
      The Eighth International Conference of Material and Resources (ICMR2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Detection of Second-Harmonic Ultrasonic Components from Micro Cracks Using Lame? Mode of Lamb Waves2017

    • 著者名/発表者名
      Ikumi Fujita, Makoto Fukuda and Kazuhiko Imano
    • 学会等名
      The Eighth International Conference of Material and Resources (ICMR2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Method for Detection of Higher Harmonic Ultrasonic Components from a Micro Crack2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuma Iida , Mokoto Fukuda and Kazuhiko Imano
    • 学会等名
      The Eighth International Conference of Material and Resources (ICMR2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超音波によるワイヤレス電力伝送の検討2017

    • 著者名/発表者名
      藤江亮太,今野和彦
    • 学会等名
      第51回日本生体医工学会東北支部講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 鋭敏色法によるLamb波の可視化および速度分散性の検出2017

    • 著者名/発表者名
      保坂儒人,今野和彦
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会 超音波による非破壊評価シンポジウム
    • 発表場所
      東京都産業技術産業研究センター
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 鋭敏色法によるLamb波伝搬の可視化に関する検討2016

    • 著者名/発表者名
      保坂儒人,今野和彦
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会 平成28年度秋季講演大会
    • 発表場所
      仙台(ハーネル仙台)
    • 年月日
      2016-10-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 平板中を伝搬するLamb波の可視化に関する検討2016

    • 著者名/発表者名
      保坂儒人,今野和彦
    • 学会等名
      日本音響学会2016年秋季研究発表会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 平板中を伝搬する弾性波の可視化2016

    • 著者名/発表者名
      保坂儒人,今野和彦
    • 学会等名
      日本素材物性学会
    • 発表場所
      秋田ビューホテル
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 音圧極性を含めたLamb波の可視化に関する実験的検討2016

    • 著者名/発表者名
      保坂儒人,今野和彦
    • 学会等名
      計測自動制御学会東北支部 第303回研究集会
    • 発表場所
      秋田県立大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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