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三次元形状変形ひずみ計測における多数撮像素子と基準面による超高速度計測手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25289008
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関福井大学 (2014-2015)
和歌山大学 (2013)

研究代表者

藤垣 元治  福井大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40273875)

研究分担者 村田 頼信  和歌山大学, システム工学部, 准教授 (50283958)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2014年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2013年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード高速度撮影 / 多数カメラ / 画像計測 / 形状変形ひずみ分布計測 / サンプリングモアレ法 / 破壊
研究成果の概要

本研究では,構造物の三次元形状や変形,ひずみ分布を超高速で連続的に撮影することで,物体の衝突時や破壊時の挙動が計測できる計測手法を開発した.装置としては,トリガタイミング制御ユニットとカメラユニットの試作を行った.また,三次元状の物体表面に取り付けられた2次元格子パターンの位相解析を精度よく行うために,重み付け位相解析法を提案した.これにより構造物の三次元形状や変形,ひずみ分布を超高速で連続的に撮影するシステムを構築できた.格子パターンを貼付けた高速に回転する円盤の回転角を20マイクロ秒間隔で精度よく計測できた.バウンドするゴムボールの表面の三次元形状とひずみ分布の計測を行うことができた.

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] A Sampling Moire Method to Measure the Dynamic Shape and Strain of Rotating Tires2013

    • 著者名/発表者名
      Hanada, R., Miyazawa, M., Fujigaki, M., Simo, K., and Morimoto, Y.
    • 雑誌名

      Tire Science and Technology

      巻: Vol. 41, No. 3 ページ: 214-225

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 重み付け位相シフト法による回転するタイヤの動的ひずみ分布計測2015

    • 著者名/発表者名
      藤垣元治,吉川隆章, 村田頼信
    • 学会等名
      第3回サンプリングモアレ法による構造物の計測技術に関する研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-08-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Prototype of High-speed Camera Switching System for 3D Shape and Strain Measurement2015

    • 著者名/発表者名
      Fujigaki, M., Yoshikawa, T., Murata
    • 学会等名
      International Conference on Computational & Experimental Engineering and Sciences (ICCES'15)
    • 発表場所
      Reno, USA
    • 年月日
      2015-07-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 位相解析による三次元形状・変位・ひずみ計測用高速撮影システムの試作2015

    • 著者名/発表者名
      藤垣元治, 吉川隆章, 村田頼信
    • 学会等名
      第20回知能メカトロニクスワークショップ
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-07-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 重み付け位相解析法を用いた回転するタイヤの動的形状・ひずみ分布計測2014

    • 著者名/発表者名
      藤垣元治, 村田頼信, 吉川隆章
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会 応力・ひずみ測定部門講演会
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 年月日
      2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Structural Deformation Measurement Using Weighting Phase Analysis Method2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa, T., Tomita, D., Fujigaki, M. and Murata, Y.
    • 学会等名
      16th International Conference on Experimental Mechanics(ICEM16)
    • 発表場所
      University of Cambridge, UK
    • 年月日
      2014-07-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 重み付け位相解析法の提案と位相解析精度の向上2013

    • 著者名/発表者名
      吉川隆章, 藤垣元治, 村田 頼信
    • 学会等名
      日本実験力学会 2013年度年次講演会
    • 発表場所
      由利本荘市文化交流館「カダーレ」
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Deflection Angle Distribution Measurement of Concrete Beam Using Sampling Moire Method

    • 著者名/発表者名
      Fujigaki, M., Hara, T., Ikoma, N. and Murata, Y.
    • 学会等名
      BSSM, 9th International Conference on Advances in Experimental Mechanics
    • 発表場所
      Cardiff School of Engineering, University of Cardiff, UK
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Determination Method of Directions of Two-dimensional Grating Using Sampling Moire Method

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa, T., Fujigaki, M. and Murata, Y.
    • 学会等名
      the 8th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics (8th ISEM '13-Sendai)
    • 発表場所
      Sendai City War Reconstruction Memorial Hall
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 二次元平滑化処理を用いた重み付け位相解析法の系統的誤差の軽減

    • 著者名/発表者名
      吉川隆章, 藤垣元治, 村田頼信
    • 学会等名
      第45回 応力・ひずみ測定と強度評価シンポジウム
    • 発表場所
      大阪科学技術センター
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 重み付け位相解析法による二次元格子の位相解析速度の向上

    • 著者名/発表者名
      吉川隆章,藤垣元治,村田頼信
    • 学会等名
      第2回サンプリングモアレ法による構造物の計測技術に関する研究会
    • 発表場所
      ハービスOSAKA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Single-Shot Phase Analysis by the Sampling Moire Method and its Application to Displacement Measurement2013

    • 著者名/発表者名
      Ri, S. and Fujigaki, M.
    • 総ページ数
      437
    • 出版者
      Nova Science Publishers
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 多数カメラによる高速度計測方法および装置2015

    • 発明者名
      藤垣元治,吉川隆章
    • 権利者名
      藤垣元治
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-160211
    • 出願年月日
      2015-08-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [産業財産権] 重み付けを用いた格子画像の位相解析方法2014

    • 発明者名
      藤垣元治,吉川隆章
    • 権利者名
      藤垣元治,吉川隆章
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-028830
    • 出願年月日
      2014-02-18
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 物体に取り付けた格子の画像から物体の物理量を測定する方法2013

    • 発明者名
      藤垣元治, 原卓也
    • 権利者名
      藤垣元治, 原卓也
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2013-07-19
    • 取得年月日
      2014-01-31
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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