| 研究概要 |
本年の研究では,静的載荷時における亀裂の発生,進展過程の画像解析を行うとともに,実験に使用するビデオカメラ用トリガーの作成を行った.
亀裂の発生,進展過程の画像解析では,硬石膏を用いて角柱供試体を作成,3点曲げ試験による破壊試験を行った.試験により供試体中央部に発生した曲げ亀裂の発生,進展の過程を超高速デジタル式ビデオカメラ(ISIS カメラ)により撮影,現象の記録に成功した.また,供試体表面には写真現像の原理を利用してガウス粒子を焼付けた.撮影された画像から供試体表面のガウス粒子を検出することにより,各点位置における変位を求め,ひずみの推定を行った.これにより,亀裂の発生,進展過程のひずみ分布の画像解析に成功した.解析の結果,供試体下部で亀裂の発生が確認される直前にひずみの集中が観測され,また亀裂の進展に先立ってひずみの集中領域が拡大していく様子が観察された.
本研究でも用いた,破壊試験撮影のためのトリガーの製作を試みた.実験に使用されたビデオカメラは,トリガーによる信号入力で動作を停止し,直近の103枚の画像を記録するものである.そのため,亀裂の発生直後にこれを検知し,カメラに停止信号を送るトリガーを作成する必要がある.今回作成されたトリガーは,ひずみゲージを用いたものと,導電性塗料を用いたものの2種である.ひずみゲージを用いたトリガーでは,亀裂が発生,進展したタイミングで生じるひずみの急激な増大を検出し,カメラ用の停止信号を出力する.一方導電性塗料を用いたトリガーでは,亀裂進展による塗料塗布部の断線を感知し,カメラ用停止信号を出力するものである.実験の結果,両者共良好な動作を示した.
|
