| 研究課題/領域番号 |
61860027
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| 研究種目 |
試験研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
農業機械
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| 研究機関 | 石川県農業短期大学 |
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研究代表者 |
村瀬 治比古 石川県農業短期大学, 農業工学科, 助教授 (20137243)
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| 研究分担者 |
桶 敏 石川県農業短期大学, 農業工学科, 助手 (80177203)
渋沢 栄 北海道大学, 農学部・農業工学科, 助手 (50149465)
中村 喜彰 石川県農業短期大学, 農業工学科, 教授 (50070842)
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| 研究期間 (年度) |
1986 – 1988
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| キーワード | 有限要素逆解析 / 植物材料 / 農産物物性 / 力学的特性 / フィジオメカニックス / 水ポテンシャル / ポアソン比 / 圧縮試験 / カルマンフィルタ / Kalman filter |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、植物の生物としての特徴を取り扱うことが可能なフィジオメカニッス理論を基に植物組織の力学的挙動を細胞群レベル計測し、その植物材料の力学的特性を表すフィジオメカニッスミクロモデルパラメータを測定するシステムを開発することである。従来の作物のマクロな力学的特性はこのミクロモデルを用いれば各個体の組織構造を解析することにより推定することができる。
昭和61年度は、顕微鏡とその下で植物組織片を一定の水のポテンシャルコントロール環境で一軸圧縮試験することが可能なロードセルとリニアステップモータを中心とするコンピュータ制御式の小型圧縮試験器からなる圧縮試験システム、試料の変形挙動を画像データとしてサンプリングする画像処理システムおよび変形挙動からパラメータ推定を行う有限要素逆解析システムの構築を行った。昭和62年度は、計測システムの主要なデータ処理部分ではある有限要素逆解析をこれまでの最小自乗法から収束性の極めて優れたカルマンフィルタを用いた方法へと改良をれおこなった。また、PEG溶液の射出装置を本計測システムに加え試料の水ポテンシャル調整についての実験効率を飛躍的に高めた。これにより、フィジオメカニックスミクロモデルパラメータを一軸圧縮試験の変形状態の測定から推定するシステムはほぼ完成した。
本最終年度は、この研究で開発したシステムにより組織の不均一性や従来の計測方法に供試得る試験片の成型が物理的に不可能であるなどの理由で従来計測に供ることが困難であったピーマンや完熟トマトなどの農産物数種を特に選択して、それらのフィジオメカニックスミクロモデルパラメータの推定に成功した。これにより本計測システムの有用性および実用性を確認した。
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