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構造複屈折波長板アレイを有するCCDカメラを用いた実時間応力・ひずみ測定法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17760089
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関大阪府立大学

研究代表者

米山 聡  大阪府立大学, 工学研究科, 講師 (90306499)

研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2006年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2005年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード応力・ひずみ測定 / 位相シフト法 / マイクロ波長板アレイ / 干渉法 / 光弾性法 / 画像処理 / 偏光 / き裂
研究概要

マイクロ構造複屈折波長板アレイを有するCCDカメラを用いた偏光画像解析により,光弾性縞や干渉縞の位相解析を行う方法を提案した.この方法では従来の位相シフト法と異なり,複数の画像の撮影を必要としないため,時々刻々と変動する問題の解析が可能である事を示した.すなわち,粘弾性問題やき裂進展問題など,時間変動を伴う問題へ適用可能である.
次に,このマイクロ波長板を用いた位相解析法のモアレ干渉法やデジタルホログラフィ干妙法への応用を試みた.その結果,これら光学的手法においても,マイクロ波長板を用いた方法が有効であることを示した.
最後に,マイクロ波長板を用いた光弾性法により,これまで不可能であった熱応力により薄板ガラス中を進展するき裂先端応力場の測定を可能とした.この方法では,一度の撮影により得られた画像から主軸方向およびリターデーションの位相分布を得ることができ,さらに,薄板ガラスに生じる非常に小さい複屈折の測定が可能である事を示した.この方法を用いて蛇行するき裂の応力場を評価し,さらに破壊力学パラメータの時間変動を評価した.その結果,き裂の経路安定性はT応力以外の他の要素に大きく支配されている可能性や,滑らかに進展するき裂においても,モードII応力拡大係数が存在することなどを示した.この方法による結果に加え,理論解析などを行うことにより,今後,熱応力によって進展するき裂のより詳細な議論が可能である.

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (5件)

  • [雑誌論文] Instantaneous Spatial Phase-stepping Methods for Phase-measuring Interferometry and Photoelasticity2006

    • 著者名/発表者名
      Yoneyama, S., Mizuhara, N., Kikuta, H., Moriwaki, K.
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials 326-328

      ページ: 39-42

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Simultaneous Observation of Phase-stepped Photoelastic Fringes Using a Pixelated Micro-retarder Array2006

    • 著者名/発表者名
      Yoneyama, S., Kikuta, H., Moriwaki, K.
    • 雑誌名

      Optical Engineering 45(8)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] マイクロ波長板アレイを有するCCDカメラを用いた位相シフト縞画像の同時撮影2006

    • 著者名/発表者名
      米山聡, 水原直樹, 菊田久雄, 森脇耕介
    • 雑誌名

      実験力学 6(3)

      ページ: 275-281

    • NAID

      10018779753

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Instantaneous Phase-stepping Photoelasticity for the Study of Crack Growth Behavior in a Quenched Thin Glass Plate2006

    • 著者名/発表者名
      Yoneyama, S., Sakaue, K., Kikuta, H., Takashi, M.
    • 雑誌名

      Measurement Science and Technology 17(2)

      ページ: 3309-3316

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Simultaneous observation of phase-stepped images for birefringence measurement2005

    • 著者名/発表者名
      Yoneyama, S., Kikuta, H., Moriwaki, K.
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE 6051

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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