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空中超音波による木材の乾燥応力の非破壊イメージング解析システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K06645
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 建築構造・材料
研究機関九州大学

研究代表者

長谷川 益己  九州大学, 農学研究院, 助教 (00372756)

研究分担者 岡村 博幸  福岡県工業技術センター, その他部局等, 研究員 (80502244)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019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)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード非破壊評価 / 空中超音波 / 表面波 / 音弾性 / 木材 / 非接触 / 応力測定 / 伝搬速度 / 乾燥応力 / 音弾性定数 / 構造材料 / 木質材料 / 超音波 / 応力解析
研究成果の概要

空中超音波による木材の乾燥応力の非破壊測定することを目指して本研究を実施した。最初に表面波が発生する空中超音波の最適な入射角が決定できた。次に表面波の伝搬特性に及ぼす節の影響がマイクロフォーカスX線CTによる観察から確認できた。最後に表面波の伝搬速度は初期応力レベルにおいて引張応力が増加するとともにリニアに変化することが分かった。応力に対する伝搬速度の相対変化率から音弾性定数が得られ,伝搬速度を測定するだけで乾燥応力の非破壊測定できる可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では木材表面を伝搬する表面波の伝搬速度は引張応力に対してリニアに変化することが明らかになった。これは伝搬速度の変化を測定することで木材表面の応力状態が予測できることを示唆するものであり,木材の乾燥応力の非破壊測定につながる学術的・社会的に意義のある研究成果である。本研究を更に継続していくことで空中超音波を利用した木材の乾燥応力の非破壊測イメージング解析システムの開発が可能になると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件)

  • [学会発表] Effect of tensile stress on velocity of surface wave generated using air-coupled ultrasonic sensor2019

    • 著者名/発表者名
      Masumi Hasegawa, Hiroyuki Okamura, Kazutoshi Takeuchi, Junji Matsumura
    • 学会等名
      21st International Nondestructive Testing and Evaluation of Wood Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 表面波音弾性法による木材の乾燥応力測定に向けての基礎的研究2019

    • 著者名/発表者名
      長谷川益己
    • 学会等名
      第26回超音波による非破壊評価シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of Tensile Stress on Velocity of Surface Wave Generated Using Air-coupled Ultrasonic Sensor2019

    • 著者名/発表者名
      Masumi Hasegawa
    • 学会等名
      21st International Nondestructive Testing and Evaluation of Wood Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Propagation Properties of Surface Wave Generated on Wood2018

    • 著者名/発表者名
      Masumi Hasegawa
    • 学会等名
      The Sixth Japan-US Symposium Emerging NDE Capabilities for a Safer World(国際学会)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Propagation Properties of Surface Wave Generated on Wood2018

    • 著者名/発表者名
      Masumi Hasegawa
    • 学会等名
      The Sixth Japan-US Symposium Emerging NDE Capabilities for a Safer World
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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