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1989 年度 研究成果報告書概要

レ-ザ-光を用いた微粒子拡散現象のラグランジェ計測技術の開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 63850127
研究種目

試験研究

配分区分補助金
研究分野 建築構造・材料
研究機関東京大学

研究代表者

村上 周三  東京大学, 生産技術研究所・計測技術開発センター, 教授 (40013180)

研究分担者 藤井 邦雄  清水建設(株)技術研究所, 研究員
持田 灯  東京大学, 生産技術研究所・計測技術開発センター, 助手 (00183658)
赤林 伸一  新潟大学, 工学部, 助教授 (70192458)
加藤 信介  東京大学, 生産技術研究所・第5部, 助教授 (00142240)
AKAGI Hisanobu  Nippon Telegraph & Telephone Corp., Bidg. Eng. Dep., Senior Manager
OKADA Hisayuki  Aichi Institute of Technology, Faculty of Eng., Associate Professor (10111650)
SUTO Fukuzo  Tokyo Denki University, Faculty of Eng., Professor (30120116)
ICHIHASHI Shigekatsu  Engineering Inc., Research and Development Division, Researcher
MIDORIKAWA Mitsumasa  Bldg. Research Inst. Ministry of Construction Govl. of Japan, Internat. Inst. of
研究期間 (年度) 1988 – 1989
キーワードレ-ザ-光 / 微粒子拡散 / コンタミネ-ション / コンタミネ-ションコントロ-ル / ラグランジェ的計測 / 浮遊微粒子
研究概要

本研究の目的は、空気中の微粒子拡散をラグランジェ的に計測する技術を開発することである。微粒子拡散は、乱流拡散現象と密接に結びついており、本技術は乱流現象の解析技術の1つとなるものである。また本技術は、特に厳密なコンタミネ-ションコントロ-ルを必要とされるス-パ-クリ-ンル-ムにおける浮遊微粒子の拡散性状の解析にも用いられる。
本技術は3つの技術より成り立つ。1つは、10〜20μmの浮遊微粒子を空気中に混濁させ、これにレ-ザ-ライトシ-トを照射して鮮明な可視化画像を得る技術。1つは、この可視化画像から微粒子の動きをラグランジェ的にトレ-スする情報処理技術である。そして3番目の3次元運動を2次元画面でトレ-スする際に最も重要となる技術は複数台のカメラにより捉えられた微粒子の同定である。
本研究で開発した計測システムの具体的内容を以下に示す。
1.レ-ザ-ライトシ-トによる可視化 シングルモ-ドの光ファイバ-を利用し、更にレ-ザ-ライトシ-ト拡散用のシリンドリカルレ-ズを、コンピュ-タ-制御の3次元トラバ-ス装置に設置することにより、(1)光源の位置をデ-タ処理の際容易に参照可能とする。(2)可視化画像のコントラストを従来に比べ更に上げた。
2.画像情報処理 本研究では可視化画像はスケ-ルカメラにより連続写真をスキャナ-によりコンピュ-タ-入力する方法を採用。
3.同一粒子の固定処理 各可視化画像で得られた微粒子位置に関して、異なる画面間で相互相関を計算し、その最大値から各画面上の同一粒子固定を行うためのデ-タ処理システムを作成。

  • 研究成果

    (16件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (16件)

  • [文献書誌] 村上周三,他: "移流の卓越する室内気流における沈降を伴う浮遊微粒子の拡散 第1報 実体クリ-ンル-ムにおける実例と模型実験" 空気調和・衛生工学会論文集. 35-45 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 村上周三,他: "コンバンショナルフロ-型クリ-ンル-ム内の気流性状に関する研究 第3報 吹き出し口・吸い込み口の配置が変化した場合の流れ場・拡散場の数値解析" 空気調和・衛生工学会論文集. 65-76 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 村上周三,他: "住宅の換気・通風に関する実験的研究 その7 開口部周辺の風圧分布・風圧変動が換気に及ぼす影響に関する検討" 日本建築学会大会学術講演梗概集. 631-632 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 村上周三,他: "住宅の換気・通風に関する実験的研究 その6 通風時の開口の流量係数αに関する基礎的検討" 日本建築学会大会学術講演梗概集. 629-630 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] HIROYASU SAKATA: "ELASTIC AND PLASTIC ANALYSIS OF REINFORCED CONCRETE FRAME TAKING INTO CONSIDERATION SHEAR DEFORMATION OF BEAM-COLUMN JOINTS AND BOND-SLIP USING FINITE SEGMENT METHOD" Transactions of AIJ. No. 386. 24-35 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] AKIRA WADA: "A STUDY ON ANALYSIS METHOD FOR INSTABLE STRUCTURES" Transactions of AIJ. No. 387. 35-44 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] AKIRA WADA: "USE OF A SUPER COMPUTER FOR THE NON-LINEAR ANALYSIS OF A FULL-SIZED STRUCTURE" Transactions of AIJ. No. 394. 94-104 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] HIROYASU SAKATA: "AN ANALYTICAL STUDY ON ELASTIC AND PLASTIC BEHAVIOR OF REINFORCED CONCRETE FRAMES IN CONSIDERATION OF AXIAL ELONGATION IN BENDING YIELD BEAMS" Transactions of AIJ. No. 396. 60-68 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] AKIRA WADA: "COLLAPSE ANALYSIS OF TRUSS STRUCTURE WITH CONSIDERATION OF BUCKLING AND RUPTURE OF MEMBERS" Transactions of AIJ. No. 396. 109-117 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] AKIRA WADA: "ELASTO-PLASTIC DYNAMIC BEHAVIORS OF THE BUILDING FRAMES SUBJECTED TO BI-DIRECTIONAL EARTHQUAKE MOTION" Transactions of AIJ. No. 399. 37-48 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] HIDEYUKI KUBOTA: "DYNAMIC ANALYSIS METHOD FOR THE COLLAPSE PROBLEMS -A material and geometrical nonlinear dynamic collapse analysis for the space steel frames Part 1-" Transactions of AIJ. No. 403. 97-104 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Hiroyasu SAKATA: "NONLINEAR ANALYSIS ON MULTI-STORY MULTI-SPAN REINFORCED CONCRETE ONE-TWENTIETH SCALE MODEL FRAMES" Proc. of The 12th Sympo. on Computer Technology of Information, Systems and Applications. 331-336 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] HIROYASU SAKATA: "NONLINEAR ANALYSIS ON REINFORCED CONCRETE ONE-TWENTIETH SCALE MODEL FRAMES A study on elastic and plastic behaviors of reinforced concrete frames in consideration of axial elongation in bending yield beams-Part2-" Transactions of AIJ. No. 407. 35-46 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] MAMORU Iwata: "STUDY ON FATIGUE PROPERTIES OF BOLTS FOR SYSTEM TRUSS" Transactions of AIJ. (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] AKIRA Wada: "A STUDY OF THE INFLUENCE OF HUMAN ERROR ON THE BEHAVIOR OF DOUBLE-LAYER GRIDS" Transactions of AIJ. No. 410. (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] AKIRA Wada: "EARTHQUAKE RESPONSE ANALYSIS OF ONE-WAY LONG-SPAN DOUBLE-LAYER CYLINDRICAL TRUSS STRUCTURES" Transactions of AIJ. (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1993-03-26  

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