2009 Fiscal Year Annual Research Report
光学的手法によるリアルタイム非接触振動計測法の開発と非破壊検査への応用
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21360217
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
松田 浩 Nagasaki University, 工学部, 教授 (20157324)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 吉郎 九州工業大学, 工学部, 准教授 (50242003)
河村 進一 呉工業高等専門学校, 准教授 (70315224)
森田 千尋 長崎大学, 生産科学研究科, 准教授 (60230124)
才本 明秀 長崎大学, 工学部, 教授 (00253633)
森山 雅雄 長崎大学, 工学部, 准教授 (00240911)
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| Keywords | 光学的計測法 / 非破壊検査 / 振動計測 / リアルタイム |
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| Research Abstract |
本研究では、構造物の健全性診断の際に必要となる空間的に分布したミクロからマクロに至るまでの劣化・変状を容易に取得する計測法として、光学的計測法による変位・ひずみ計測技術を振動計測に拡張するとともに、レーザドップラ振動計測と併用して、実時間・非接触振動計測によるロバスト性の高い非破壊検査手法を確立することを目標として研究を進めた。研究実績の概要を以下に示す。
(1) 非接触全視野非破壊試験法の改良・開発
構造的な欠陥は不均一な変形の勾配(微分値)として観察されるので、変形の空間分布を全視野計測することにより欠陥を検知することができる。現有の電子スペックルパターン干渉計測装置のセンサ部をシェアリングセンサに取替え、ポータブルコントローラーを用いて、レーザーシェアログラフィシステムに改良した。解析ソフトは現有ソフトをそのまま用いることができる。これによりクラックや積層の剥離や接着不良等の欠陥を局部的に励振させ、欠陥検知が可能となる。
(2) 常時微動計測に基づく健全度評価法
橋梁の全体振動モードや部材の局所モードなどの振動特性を、有限要素解析、レーザードップラ速度計(LDV)を用いた実構造試験を実施し、健全度評価法について検討した。
・ 橋梁の3D-FEM解析を行い、支持条件、主構造のモデル化が固有振動特性に及ぼす影響を明らかにした。
・ 全体モード、局所モード、部材間の内部共振連成等の固有振動特性について詳細に調べた。
・ 鉄筋コンクリートはりを製作し、載荷実験を行い、ひび割れの発生・進展に伴う固有振動数の変化について調査し、固有振動計測が剛性低下の評価に成り得ることを明らかにした。
・ LDVおよびワイヤレスLAN速度計を用いた実構造の常時微動による振動計測を実施し、それぞれの実測結果およびFEM解析結果との比較により本手法の有効性を明らかにした。
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