| 研究課題/領域番号 |
05650088
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械材料・材料力学
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| 研究機関 | 大阪市立大学 |
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研究代表者 |
福田 武人 大阪市立大学, 工学部, 教授 (40047155)
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| 研究分担者 |
三木 光範 同志社大学, 工学部, 教授 (90150755)
逢坂 勝彦 大阪市立大学, 工学部, 講師 (10167299)
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1994
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| キーワード | 光ファイバ / ヘルスモニタリング / 繊維強化複合材料 / 層間はく離 / クラック / 内部ひずみ / マイルソン型干渉計 |
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| 研究概要 |
本研究は、光ファイバをセンサに使用したFRP内部の損傷検出システムならびにFRP内部のひずみ測定システムを開発することにより、FRP構造物のヘルスモニタリングを実現することを目的として行った。以下に本研究で得られた成果について述べる。
1.光ファイバを埋め込んだことによるFRPの機械的性質への影響 FRP積層板に光ファイアを埋め込んだことによる影響が最も大きいと考えられる、層間せん断強度について検討し、FRP積層板の強化繊維の方向と光ファイバの埋め込んだ方向によりその影響が異なることなどが明らかになった。
2.層間はく離、クラックなどの損傷を検出するシステムの開発 今まで困難であった層間はく離の検出について新しい検出方法を考案し、層間はく離検出システムの開発を行った。そして、衝撃荷重下の層間はく離検出試験を行い、その有効性を明らかにした。既に開発を終えているFRP積層板内のクラック検出システムと組み合わせることにより、層間はく離、クラックなどの損傷を検出するシステムの開発が可能となった。
FRPの内部ひずみが測定可能なシステムの開発 マイケルソン型干渉計を利用した光ファイバによるFRPの内部ひずみ測定システムを製作した。本システムは、実際の構造物におけるヘルスモニタリングにおいて不可欠な振動および疲労などのひずみが繰り返し変動する場合のひずみ測定にも適用が可能である。本システムを実現するため、本研究では3×3モードのカップラを使用したマイケルソン型干渉計を使用し、2つのレーザ光の干渉出力よりひずみを得るためのデータ処理技術を新しく確立した。
以上の研究成果により、FRP構造物の光ファイバによるヘルスモニタリングの実現可能性が明らかになった。
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