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高速サブナノ変位分布計測法の開発と振動変形解析

研究課題

研究課題/領域番号 19360053
研究種目

基盤研究(B)

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
研究機関和歌山大学

研究代表者

森本 吉春  和歌山大学, 学内共同利用施設等, 理事(システム工学部教授併任) (20029573)

研究分担者 松井 徹  和歌山大学, システム工学部, 准教授 (00157231)
藤垣 元治  和歌山大学, システム工学部, 准教授 (40273875)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2008年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2007年度: 15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)
キーワードデジタルホログラフィ / 位相シフト / 変位分布計測 / ひずみ分布計測 / 高速振動現象 / Windowed PSDHI / 並列計算システム / スペックルノイズ
研究概要

本研究の目的は, 静的な方法であったWindowed PSDHIを振動体の動的変位分布計測法に発展させることである.次の研究成果が得られた.(1) 高速な位相シフトを行うために, ピエゾ素子と光学素子を組み合わせた位相シフト機構を作成した.高速度カメラと同期させるために, ミラーによってレーザーを繰り返し反射させ, それによって得られた干渉縞の移動を利用してカメラのトリガをかける装置を試作した.また, ピエゾによるミラーの移動量をあらかじめ計測しておき, そのデータを元に, 電気回路によってトリガを発生させる装置も試作した.(2) 位相シフト機構と高速度ビデオカメラと同期した撮影システムを構築し, それによって, 動的な物体の変位分布を計測する実験を行った.(3) 時間平均法に本手法を適用し, 振動物体の振幅分布計測に適用した.(4)その他, ソフトウェアのアルゴリズムを改良することで, 高速な位相シフト撮影と解析が行えるようにすることや, 顕微鏡レンズを通して計測する時に必要となる再生距離の実測でない同定手法の開発, 三軸移動ステージを用いることによる画素ごとのキャリブレーション手法の改良など, 本研究に必要な周辺技術の研究を行った.

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (30件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Strain Measurement Method for Tilted Planar Object by Phase-Shifting Digital Holography Combined with Grating Projection Method2008

    • 著者名/発表者名
      Shiotani, K., Fujigaki, M., Matui, T. and Morimoto, Y.
    • 雑誌名

      JSEM学会誌「実験力学」 Special Issue Vol.8

      ページ: 108-113

    • NAID

      10021156145

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of Specimen Position and Orientation Using Standard Deviation of Intensity2008

    • 著者名/発表者名
      Fujigaki, M.,Ashimura, Y., Matui, T.,and Morimoto, Y.
    • 雑誌名

      Phase-Shifting Digital Holography Strain Vol.44

      ページ: 374-379

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Strain Measurement Method for Tilted Pianar Object by Phase-Shifting Digital Holography Combined with Grating Projection Method2008

    • 著者名/発表者名
      Shiotani, K., Fujigaki, M., Matui, T., Morimoto, Y.
    • 雑誌名

      JSEM学会誌「実験力学」, Special Issue Vol. 8

      ページ: 108-113

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of Specimen Position and Orientation Using Standard Deviation of Intensity in Phase-Shifting Digital Holography2008

    • 著者名/発表者名
      Fujigaki, M., Ashimura, Y., Matui, T., Morimot0, Y
    • 雑誌名

      strain Vol. 44

      ページ: 374-379

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional Displacement Analysis by Windowed Phase-shifting Digital Holographic Interferometry2008

    • 著者名/発表者名
      Morimoto, Y., Matui, T., Fujigaki, M. and Matsui, A.
    • 雑誌名

      Strain 44(No.1)

      ページ: 49-56

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 位相シフトデジタルホログラフィにおける再生像の標準偏差を用いた再生距離の同定2007

    • 著者名/発表者名
      藤垣元治, 足村陽平, 松井貴男, 松井徹, 森本吉春
    • 雑誌名

      実験力学 7(No.1)

      ページ: 29-33

    • NAID

      130004489908

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Calibration Method with Reference Plane for Phase-Shifting Digital Hoiographic Interferometry Using Spherical Wave2007

    • 著者名/発表者名
      Fujigaki, M., Kita, T., Okazawa, S., Matui, T. and Morimoto, Y.
    • 雑誌名

      Journal of JSEM 7(Special Issue)

      ページ: 74-77

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 位相シフトデジタルホログラフィによる可搬型表面ひずみ計測システムの小型化2009

    • 著者名/発表者名
      藤垣元治, 塩谷航平, 木戸良介, 森本吉春
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会, 第40回応力・ひずみ測定と強度評価シンポジウム
    • 発表場所
      東京都
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 位相シフトデジタルホログラフィによる微小物体の表面ひずみ計測2009

    • 著者名/発表者名
      木戸良介, 藤垣元治, 森本吉春
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会, 第40回応力・ひずみ測定と強度評価シンポジウム
    • 発表場所
      東京都
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Application of Three-dimensional Displacement and Strain Distribution Measurement by Windowed Phase-shifting Digital Holographic Interferometry2008

    • 著者名/発表者名
      Morimoto, Y
    • 学会等名
      Internationa Conference on Multi-functional Materials and Structures
    • 発表場所
      香港
    • 年月日
      2008-07-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Identification of Reconstruction Distance inPhase-Shifting Digital Holography2008

    • 著者名/発表者名
      Fujigaki, M.,Kubota, S., Matui, T., Morimoto, Y.
    • 学会等名
      SEM XI International Congress & Exposition on Experimental and Applied Mechanics
    • 発表場所
      アメリカ
    • 年月日
      2008-06-04
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Identification of Reconstruction Distance in Phase-Shifting Digital Holography2008

    • 著者名/発表者名
      Fujigaki, M., Kubota, S., Matui, T., Morimoto, Y
    • 学会等名
      SEM XI International Congress & Exposition on Experimental and Applied Mechanics
    • 発表場所
      アメリカ
    • 年月日
      2008-06-04
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Application of Three-dimensional Displacement and Strain Distribution Measurement by Windowed Phase-shifting Digital Holographic Interferometry2008

    • 著者名/発表者名
      Morimoto, Y., Matui, T. Fujigaki,M.
    • 学会等名
      Internationa Conference on Multi-functional Materials and Structures
    • 発表場所
      アメリカ
    • 年月日
      2008-06-03
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Whole-Field Optical Systems and Image Processing Techniques2008

    • 著者名/発表者名
      Morimoto, Y.
    • 学会等名
      for Shape and Deformation Measurements SEM XI International Congress & Exposition on Experimental and Applied Mechanics
    • 発表場所
      アメリカ
    • 年月日
      2008-06-03
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Whole-Field Optical Systems and Image Processing Techniques for Shape and Deformation Measurements2008

    • 著者名/発表者名
      Morimoto, Y
    • 学会等名
      SEM XI International Congress & Exposition on Experimental and Applied Mechanics
    • 発表場所
      アメリカ
    • 年月日
      2008-06-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] コンパクトなひずみ分布計測システムの精度向上手法2008

    • 著者名/発表者名
      塩谷航平, 藤垣元治, 森本吉春
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会平成20年度第2回応力・ひずみ測定分科会
    • 発表場所
      新潟県
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] High-speed and Compact Strain Measurement System by Phase-shifting Digital Holography2008

    • 著者名/発表者名
      Fujigaki, M., Kido, R., Shiotani, K., Morimoto, Y.
    • 学会等名
      SEM presents its 2008 Fall Conference
    • 発表場所
      アメリカ, マサチューセッツ州
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Strain Distribution Measurement by Digital Holographic Interferometry Using Three Spherical Waves2008

    • 著者名/発表者名
      Fujigaki, M., Shiotani, K., Kido, R., Morimoto, Y.
    • 学会等名
      SPIE International Symposium
    • 発表場所
      アメリカ, カリフォルニア州
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Reduction of Wavy-noise on Strain Distribution in Phase-shifting Digital Holography2008

    • 著者名/発表者名
      Kido, R.,Morimoto, Y. Fujigaki, M.
    • 学会等名
      SEM XI International Congress & Exposition on Experimental and Applied Mechanic
    • 発表場所
      アメリカ, フロリダ州
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Strain Measurement Using Three Spherical Waves in Digital Holography2008

    • 著者名/発表者名
      Shiotani, K.,Matsui, T., Fujigaki, M. Morimoto, Y.
    • 学会等名
      SEM XI International Congress & Exposition on Experimental and Applied Mechanics
    • 発表場所
      アメリカ, フロリダ州
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 位相シフトデジタルホログラフィによる振動物体の振幅分布計測2008

    • 著者名/発表者名
      藤垣元治, 恩田朋幸, 森本吉春
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会平成20年度春季講演大会
    • 発表場所
      東京都
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Shape and Deformation Measurements of Materials by Optical Methods2008

    • 著者名/発表者名
      Morimoto, Y. Fujigaki, M.
    • 学会等名
      ESM 2008 Mechanics Conference
    • 発表場所
      アメリカ・バージニア州
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Application of Three-dimensional Displacement and Strain Distribution Measurement by Windowed Phase-shifting Digital2008

    • 著者名/発表者名
      Morimoto, Y., Matui, T. Fujigaki, M.
    • 学会等名
      Holographic Interferometry International Conference on Multi-functional and Structures
    • 発表場所
      中国, 香港
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Strain Measurement Using Three Spherical Waves in Digital Holography2008

    • 著者名/発表者名
      Shiotani, K., Matsui, T., Fujigaki, M. Morimoto, Y
    • 学会等名
      SEM xI International Congress & Exposition on Experimental and Applied Mechanics
    • 発表場所
      アメリカ, フロリダ州
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Application of Three-dimensional Displacement and Strain Distribution Measurement by Windowed Phase-shifting Digital Holographic Interferometry2008

    • 著者名/発表者名
      Morimoto, Y., Matui, T. Fujigaki, M
    • 学会等名
      International Conference on Multi-functional and Structures
    • 発表場所
      中国・香港
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] コンパクトなひずみ分布計測システムの精度向上手法2008

    • 著者名/発表者名
      塩谷航平, 藤垣元治, 森本吉春
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会, 平成20年度第2回応力・ひずみ測定分科会
    • 発表場所
      新潟県
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Removal Method of Zero-order Diffraction Using Windowed Phase-shifting Digital Holography2007

    • 著者名/発表者名
      Fujigaki, M., Kawagishi, N., Matui, T. and Morimoto, Y.
    • 学会等名
      2007 SEM Annual Conference & Exposition on Experimental and Applied Mechanics
    • 発表場所
      Springfield, MA USA
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Effects of Window Size on Accuracy and Spatial Resolution in Windowed Phase-Shifting Digital Holographic Interferometry2007

    • 著者名/発表者名
      Morimoto, Y., Matui, T., Fujigaki, M. and Kawagishi, N.
    • 学会等名
      13th International Conference on Experimental Mechanics(ICEM13)
    • 発表場所
      Alexandroupolis, Greece
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Three-Dimensional Displacement Analysis by Windowed Phase-Shifting Digital Holographic Interferometry2007

    • 著者名/発表者名
      Morimoto, Y., Matui, T. and Fujigaki, M.
    • 学会等名
      13th International Conference on Experimental Mechanics(ICEM13)
    • 発表場所
      Alexandroupolis, Greece
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Identification of Specimen Position and Orientation Using Standard Deviation of Intensity in Phase-shifting Digital Holograp hy2007

    • 著者名/発表者名
      Fujigaki, M., Ashimura, Y., Matui, T. and Morimoto, Y.
    • 学会等名
      13th International Conference on Experimental Mechanics(ICEM13)
    • 発表場所
      Alexandroupolis, Greece
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 窓関数を用いた位相シフトデジタルホログラフィ干渉法における並列計算の効果2007

    • 著者名/発表者名
      塩谷航平, 藤垣元治, 松井徹, 森本吉春
    • 学会等名
      日本実験力学会2007年年次講演会
    • 発表場所
      埼玉大学東京ステーションカレッジ
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 窓関数を用いた位相シフトデジタルホログラフィにおける空間分解能の検討2007

    • 著者名/発表者名
      木戸良介, 川岸功和, 藤垣元治, 松井徹, 森本吉春
    • 学会等名
      日本実験力学会2007年年次講演会
    • 発表場所
      埼玉大学東京ステーションカレッジ
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Three-dimensional Displacement Measurements by Phase-shifting Digital Holographic Interferometry with Microscope2007

    • 著者名/発表者名
      Morimoto, Y., Matui, T., Fujigaki, M. and Matsui, A.
    • 学会等名
      International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2007(ATEM'07)
    • 発表場所
      アクロス福岡国際会議場
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Strain Measurement Method for Tilted Planar Object by Phase-shifting Digital Holography Combined with Grating Projection Method2007

    • 著者名/発表者名
      Shiotani, K.., Fujigaki, M., Matui, T. and Morimoto, Y.
    • 学会等名
      Second International Symposium on Advanced Fluid/Solid Science and Technology in Experimental Mechanics(ISEM'07-OSAKA)
    • 発表場所
      関西大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Investigation into Cause of Wavy Noise on Strain Distribution in Phase-shifting Digital Holography2007

    • 著者名/発表者名
      Kido, R., Fujigaki, M., Matui, T. and Morimot, Y.
    • 学会等名
      Second International Symposium on Advanced Fluid/Solid Science and Technology in Experimental Mechanics(ISEM'07-OSAKA)
    • 発表場所
      関西大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 窓関数を用いた位相シフトデジタルホログラフィの高さ分布計測への適用2007

    • 著者名/発表者名
      塩谷 航平, 藤垣 元治, 松井 徹, 森本 吉春
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2007材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Subnanometer Displacement Measurement by Windowed Phase-shifting Digital Holographic Interferometry2007

    • 著者名/発表者名
      Morimoto, Y., Matui, T. and Fujigaki, M.
    • 学会等名
      Asian Symposium for Precision Engineering and Nanotechnology 2007(ASPEN2007)
    • 発表場所
      韓国・光州
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 実験力学ハンドブック2007

    • 著者名/発表者名
      森本吉春, 藤垣元治
    • 総ページ数
      656
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://hamachi.sys.wakayama-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

URL: 

公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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