画像相関法を用いたひずみ測定による弾塑性材料の力学特性分布評価法の開発

• 研究課題/領域番号: 26420024
• 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: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 青山学院大学
• 研究代表者: 米山 聡 青山学院大学, 理工学部, 教授 (90306499)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 逆問題 / 材料特性 / 弾塑性 / 画像相関法 / ひずみ測定

研究成果の概要

本研究では，ローバルDICにより得られた変位分布からバーチャルフィールド法により弾塑性材料特性を同定する方法を提案した．構成式は測定誤差の蓄積を避けるため全ひずみ理論を用いた．逆解析の計算の際には有限要素メッシュを利用したピースワイズ・バーチャルフィールド法を用いた．引張負荷を受けるアルミニウム合金試験片の材料特性の同定を行った．その結果，変位分布の履歴を必要とせず，塑性変形後の1種類の荷重に対する1組の変位分布から塑性材料特性の同定が可能であることがわかった．ただし，複数の負荷に対する複数の変位場を利用して同定した方が高精度であることを示した．

研究成果

• [雑誌論文] Identification of plastic stress-strain parameters by global digital image correlation, the virtual fields method and the total strain theory (2016)
  • 著者名/発表者名: Hamada, S., Jinno, K., Arikawa, S., and Yoneyama, S.
  • 雑誌名: Mechanical Engineering Journal 巻: 3 号: 6 ページ: 16-00106-16-00106
  • DOI: 10.1299/mej.16-00106
  • NAID: 130005250555
  • ISSN: 2187-9745
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 画像相関法による変位場測定とバーチャルフィールド法を用いた弾塑性材料特性の同定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 福田明紘, 濱田 惇, 有川秀一, 米山 聡
  • 雑誌名: 実験力学 巻: 16 号: 3 ページ: 234-242
  • DOI: 10.11395/jjsem.16.234
  • NAID: 130005266468
  • ISSN: 1346-4930, 1884-4219
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of Elasto-plastic Material Properties with Full-field Surface Displacement Measurements (2014)
  • 著者名/発表者名: Jinno, K., Arikawa, S., Yoneyama, S., Watanabe, Y., Asai, T., Shiokawa, K. and Yamashita, M.
  • 雑誌名: 実験力学 巻: 14 号: Special_Issue ページ: s147-s152
  • DOI: 10.11395/jjsem.14.s147
  • NAID: 130004687799
  • ISSN: 1346-4930, 1884-4219
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 逆問題解析による弾塑性材料特性の同定方法の確立 (2016)
  • 著者名/発表者名: 福田明紘, 濱田 惇, 有川秀一, 米山 聡
  • 学会等名: 日本実験力学会2016年度年次講演会
  • 発表場所: 近畿大学（東大阪市）
  • 年月日: 2016-09-01
• [学会発表] Identification of Elasto-plastic Material Properties from Measured Displacement Fields Using the Virtual Fields Method with Total Strain Theory (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Hamada, K. Jinno, A. Arikawa and S. Yoneyama
  • 学会等名: International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics
  • 発表場所: 愛知県豊橋市
  • 年月日: 2015-10-07
  • 国際学会
• [学会発表] 画像相関法を用いた変位場測定と弾塑性材料特性の逆解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 濱田 惇, 有川秀一, 米山 聡
  • 学会等名: 日本機械学会東海支部第64期総会・講演会
  • 発表場所: 中部大学（愛知県春日井市）
  • 年月日: 2015-03-14 – 2015-03-15
• [備考] Experimental Mechanics Research Group
  • URL: http://www.me.aoyama.ac.jp/~yoneyama/index.html