可視・赤外併用遠隔非接触応力ひずみ計測法開発による構造健全性診断システムの構築

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19206015
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 阪上 隆英 神戸大学, 工学研究科, 教授 (50192589)
• 研究分担者: 久保 司郎 大阪大学, 工学研究科, 教授 (20107139) ; 西川 出 大阪工業大学, 工学部, 教授 (90189267) ; 村越 潤 独立行政法人土木研究所, 上席研究員 (60355881)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 非破壊評価 / 赤外線サーモグラフィ / 熱弾性応力計測 / デジタル画像相関 / 疲労き裂 / 自己相関ロックイン赤外線法

研究概要

経年鋼構造物の構造健全性を評価するため,自己相関ロックインサーモグラフィによる疲労き裂の遠隔・非破壊・非接触計測手法と,可視デジタル画像相関による変位ひずみ分布計測をハイブリッド化した,新しい疲労き裂の遠隔定量非破壊評価法および実働荷重下での破壊力学評価手法に基づく,新しい評価システムの構築を行った.実験室レベルおよび実橋梁に対する現場実験の結果,構造物に自然に載荷される負荷による熱弾性温度変動を遠隔から高精度に測定することができ,これまでの計測手法では不可能であった疲労き裂の遠隔非接触検出および実働応力分布の評価が可能であることが明らかになった.

研究成果

• [雑誌論文] 自己相関ロックイン赤外線サーモグラフィ法による鋼床版デッキ貫通型疲労き裂の検出 (2010)
  • 著者名/発表者名: 和泉遊以, 阪上隆英, 久保司郎, 玉越隆史
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集A編 (掲載可)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Accuracy improvement of self-reference lock-in thermography method and its application to detection of fatigue cracks in steel bridges (2010)
  • 著者名/発表者名: Yui Izumi, Takahide Sakagami, Shiro Kubo
  • 雑誌名: SPIE Proceedings (掲載可)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nondestructive testing by super-resolution infrared thermography (2010)
  • 著者名/発表者名: Takahide Sakagami, Tomohiro Matsumoto, Shiro Kubo
  • 雑誌名: SPIE Proceedings Vol.7299 ページ: 72990V-1-72990V-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of Plastic-zone Based on Inverse Thermal Conduction Analysis and Double Frequency Lock-in Thermographic Temperature Measurement (2009)
  • 著者名/発表者名: Takahide Sakagami, Hiroki Kawano, Shiro Kubo, Naoki Yamaguchi
  • 雑誌名: Proc. of 12th International Conference on Fracture No.T22-004 ページ: 1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stress Intensity Factor Measurements for Fatigue Cracks in Steel Bridges Based on Themoelastic Stress Analysis (2009)
  • 著者名/発表者名: Yui Izumi, Takahide Sakagami, Shiro Kubo
  • 雑誌名: Proc. of 12th International Conference on Fracture No.T30-003 ページ: 1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超解像処理を用いたデジタル画像によるひび割れ同定技術の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松本知浩, 阪上隆英, 佐藤大輔, 久保司郎
  • 雑誌名: コンクリート工学年次論文集 31巻 ページ: 2083-2088
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nondestructive Evaluation of Fatigue Cracks in Steel Bridges by Infrared Themography (2008)
  • 著者名/発表者名: Yui Izumi, Takahide Sakagami, Shiro Kubo
  • 雑誌名: Proc. of International Orthotropic Bridge Conference ページ: 502-513
  • 査読あり
• [雑誌論文] A new full-field motion compensation technique for infrared stress measurement using digital image correlation (2008)
  • 著者名/発表者名: Takahide Sakagami, Naoki Yamaguchi, Shiro Kubo, Takashi Nishimura
  • 雑誌名: Journal of Strain Analysis for Engineering Design Vol.43 ページ: 539-549
  • 査読あり
• [学会発表] 熱弾性応力測定による応力拡大係数の評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤基洋, 和泉遊以, 阪上隆英, 田川哲哉, 久保司郎
  • 学会等名: 日本材料学会第59期学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-05-22
• [学会発表] 自己相関ロックインサーモグラフィ法による道路鋼床版の疲労き裂計測～車両の走行速度・位置がき裂検出性に及ぼす影響の検討～ (2010)
  • 著者名/発表者名: 和泉遊以, 阪上隆英, 久保司郎, 玉越隆史
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第85期定時総会講演会
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] 道路鋼床版の疲労き裂検出に対する自己相関ロックイン赤外線サーモグラフィ適用限界の検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 森直也, 和泉遊以, 阪上隆英, 田川哲哉, 久保司郎, 玉越隆史
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第85期定時総会講演会
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] 自己相関ロックインサーモグラフィによる鋼床版デッキ貫通疲労き裂の検出 (2010)
  • 著者名/発表者名: 和泉遊以, 阪上隆英, 鎌田敏郎, 大西弘志, 玉越隆史, 石尾真理, 久保司郎
  • 学会等名: 日本非破壊検査協会第5回赤外線サーモグラフィによる非破壊評価シンポジウム
  • 発表場所: 東京都・城南地域中小企業振興センター
  • 年月日: 2010-01-15
• [学会発表] Development of a remote nondestructive evaluation technique for fatigue cracks in steel bridges by infrared thermography (2009)
  • 著者名/発表者名: Takahide Sakagami, Yui Izumi, Shiro Kubo
  • 学会等名: The 13th Asia-Pacific Conference on Non-Destructive Testing
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2009-11-12
• [学会発表] Application of Infrared Thermography to Structural Integrity Evaluation of Steel Bridges (Invited Lecture) (2009)
  • 著者名/発表者名: Takahide Sakagami, Yui Izumi, Shiro Kubo
  • 学会等名: International Conference on Advanced Infrared Technology and Applications
  • 発表場所: Florence Italy
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] Detection of fatigue cracks in actual steel bridges by self-reference lock-in thermography (2009)
  • 著者名/発表者名: Yui Izumi, Takahide Sakagami, Naoya Mori, Shiro Kubo, Takashi Tamakoshi
  • 学会等名: International Conference on Advanced Infrared Technology and Applications
  • 発表場所: Florence Italy
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] 自己相関ロックイン赤外線サーモグラフィ法の高度化とそれに基づく鋼床版の疲労き裂検出 (2009)
  • 著者名/発表者名: 和泉遊以, 阪上隆英, 久保司郎, 森直也, 玉越隆史, 石尾真理
  • 学会等名: 土木学会第64回年次学術講演会
  • 発表場所: 福岡大学
  • 年月日: 2009-09-04
• [学会発表] き裂先端応力特異場対応型デジタル画像相関法を用いたき裂先端検出手法の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 古川大介, 灰庭照繕, 西川出
  • 学会等名: 日本実験力学会2009年度年次講演会
  • 発表場所: 拓殖大学
  • 年月日: 2009-08-07
• [学会発表] デジタル画像の超解像処理によるひび割れ幅評価の高精度化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 阪上隆英, 松本知浩, 佐藤大輔, 久保司郎
  • 学会等名: 日本非破壊検査協会シンポジウムコンクリート構造物の非破壊検査
  • 発表場所: 日本大学
  • 年月日: 2009-08-06
• [学会発表] 超解像技術応用による赤外線サーモグラフィ法の高分解能化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松本知浩, 阪上隆英, 久保司郎
  • 学会等名: 日本機械学会M&M2009材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2009-07-26
• [学会発表] 赤外線サーモグラフィによる鋼橋梁疲労き裂の遠隔検出・評価手法の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 和泉遊以, 阪上隆英, 久保司郎, 森直也
  • 学会等名: 日本機械学会M&M2009材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2009-07-26
• [学会発表] 自己相関ロックイン赤外線サーモグラフィ法の高度化とそれに基づく供用中鋼床版の疲労き裂検知 (2009)
  • 著者名/発表者名: 和泉遊以, 阪上隆英, 森直也, 久保司郎, 玉越隆史, 石尾真理
  • 学会等名: 日本材料学会第58期学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2009-05-23
• [学会発表] 赤外線サーモグラフィによる道路橋鋼床版疲労き裂の検出および定量評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 和泉遊以, 阪上隆英, 森直也, 久保司郎
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第84期定時総会講演会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2009-03-16
• [学会発表] 自己相関ロックイン赤外線サーモグラフィによる鋼床版デッキ貫通疲労き裂の検出 (2008)
  • 著者名/発表者名: 和泉遊以, 阪上隆英, 鎌田敏郎, 大西弘志, 久保司郎, 玉越隆史, 石尾真理
  • 学会等名: 日本非破壊検査協会平成20年度秋季大会
  • 発表場所: 東北歴史博物館
  • 年月日: 2008-11-07
• [学会発表] 自己相関ロックインサーモグラフィによる鋼床版の疲労き裂測定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 阪上隆英, 和泉遊以, 久保司郎, 玉越隆史
  • 学会等名: 日本機械学会M&M2008材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 立命館大学
  • 年月日: 2008-09-18
• [学会発表] 自己相関ロックイン赤外線サーモグラフィによるデッキ貫通疲労き裂検知 (2008)
  • 著者名/発表者名: 阪上隆英, 和泉遊以, 玉越隆史, 石尾真理, 久保司郎
  • 学会等名: 土木学会第62回年次学術講演会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2008-09-11
• [学会発表] 鋼床版の疲労き裂周辺の赤外線応力測定結果に基づくSFRC舗装効果の検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 阪上隆英, 鎌田敏郎, 和泉遊以, 玉越隆史, ほか3名
  • 学会等名: 土木学会第62回年次学術講演会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2008-09-11
• [学会発表] 赤外線サーモグラフィによる温度場計測に基づく塑性域同定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 阪上隆英, 久保司郎, 山口直希
  • 学会等名: 日本機械学会年次大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2008-08-06
• [学会発表] 疲労き裂の検出技術 (2008)
  • 著者名/発表者名: 阪上隆英
  • 学会等名: 土木学会第11回鋼構造と橋に関するシンポジウム
  • 発表場所: 法政大学
  • 年月日: 2008-08-04
• [学会発表] 赤外線サーモグラフィによる道路鋼床版の疲労き裂進展評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 和泉遊以, 阪上隆英, 久保司郎
  • 学会等名: 日本材料学会第57期学術講演会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2008-05-24
• [学会発表] 赤外線サーモグラフィ法を用いた応力波形計測に基づく道路鋼床版の疲労き裂評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 和泉遊以, 阪上隆英, 浜田昌弘, 久保司郎
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第83期定時総会講演会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2008-03-14
• [学会発表] 赤外線応力測定技術の高精度化に関する検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山口直希, 阪上隆英, 久保司郎
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第83期定時総会講演会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2008-03-14
• [学会発表] 可視・赤外高速データフュージョンシステムの開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 阪上隆英, 松本知浩, 久保司郎
  • 学会等名: 日本機械学会M&M2007材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2007-10-25
• [学会発表] 可視・赤外高速画像合成システムによる非破壊評価 (2007)
  • 著者名/発表者名: 松本知浩, 阪上隆英, 久保司郎
  • 学会等名: 日本非破壊検査協会平成19年度秋季講演大会
  • 発表場所: 北海道立道民活動センター
  • 年月日: 2007-10-19
• [学会発表] デジタル画像相関法を用いた位置補正による赤外線応力測定の高精度化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 山口直希, 阪上隆英, 久保司郎
  • 学会等名: 日本非破壊検査協会平成19年度秋季講演大会
  • 発表場所: 北海道立道民活動センター
  • 年月日: 2007-10-19