| 研究課題/領域番号 |
21J15567
|
|---|
| 研究種目 |
特別研究員奨励費
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 国内 |
|---|
| 審査区分 |
小区分22020:構造工学および地震工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 京都大学 |
|---|
研究代表者 |
渡部 慎也 京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-28 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2022年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
|
|---|
| キーワード | 非破壊検査 / き裂探傷 / 疲労き裂 / 鋼構造物 / 赤外線サーモグラフィ |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の概要は，塗膜の除去を不要とした，非破壊的な鋼構造物の疲労亀裂を遠隔検出，あるいはモニタリング手法の開発を目標に定め，鋼構造物に対する維持管理において，短時間かつ低コストで，効率性の面で優れた効果が期待できる新たな非破壊検査手法の開発を目的として，その実務適用に向けての基礎的な検討を行う研究である．
具体的には，撮影した赤外線サーモカメラ画像に対し，微小な信号の検出手法として，周期的な負荷を与えることにより得られた出力信号の増幅処理を行うオイラービデオ拡大法を利用することにより，微小亀裂の検出および亀裂近傍の応力評価を行う．
|
| 研究実績の概要 |
疲労き裂は，脆性的な破壊を引き起こし橋梁の安全性に重大な影響を及ぼす可能性があるため，早期の発見および補修が重要となる．そのため，供用中の橋梁がどの程度の疲労き裂を有し，疲労き裂がどの程度，構造的な安全性に影響するのかといった健全性評価を効率的に実施可能な手法の開発および導入は喫緊の課題である．
一方で，既存のき裂探傷手法は，効率的な手法とは言えず，土木構造物の老朽化が進み，また，少子高齢化が進む我が国において，効率的に疲労き裂を遠隔検出，あるいはモニタリングする手法の開発が必要とされている．
本研究では，き裂により熱伝導の阻害が生じることに着目し，赤外線サーモグラフィを利用し，構造部材に対し能動的な熱負荷を行い，その温度分布の計測によりき裂探傷を行ってきた．
一年目である令和３年度には，画像微分処理など，画像処理をおこなうことにより，き裂の抽出を可能とし，ガセットやソールプレートなど鋼構造物にみられる，様々な構造形式への適用の検討をおこなった．
二年目である令和４年度には，実験結果および再現解析から，二次元的な赤外線サーモグラフィ画像より，き裂深さといった三次元的な形状把握が可能であることを示し，遠隔の計測対象に，レーザー光により遠隔的に熱を負荷し，赤外線サーモグラフィを用いて温度ギャップを計測することで，近接しなくとも，き裂深さ，き裂長さ等のき裂形状の同定が可能となることを示した．
これらの成果は，国際会議（IABMAS，SEMC）において発表済である．
|
| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
