2010 Fiscal Year Annual Research Report
近赤外分光法による木質材料の荷重状態の簡易非破壊評価手法の確立
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22780166
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| Research Institution | 地方独立行政法人北海道立総合研究機構 |
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Principal Investigator |
藤本 高明 地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 森林研究本部林産試験場 利用部, 研究主任 (40446331)
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| Keywords | 近赤外分光法 / 非破壊計測 / 多変量解析 / 応力推定 / セルロース / リグニン / 力学的性質 / 流動分光学 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は,種々の荷重(応力)状態下の木材における力学性状を近赤外分光法によって非破壊的に計測・評価する手法を確立することである。その際,いまだ不明な点の多い木材の力学的性質と化学的性質との相互関係について明らかにする。これらの成果は,住宅や土木構造物等における各部材の力学的性状(荷重状態予測など)を,簡易に検査・モニタリング可能な非破壊評価技術の開発に向けた基礎資料とする。
平成22年度は,木材の繊維方向および周囲方向(放射および接線方向)に対し圧縮および引張荷重を加えながら近赤外スペクトルを随時計測した。得られたスペクトル変動を多変量解析することによって荷重(応力)状態の予測モデルの構築を試みた。その結果、いずれの条件においても荷重を精度よく推定できることが分かった。弾性領域から塑性領域に至るまでのスペクトルに対し判別分析を行った結果、両者を明確に判別できることが分かった。この結果は、木材の破壊性状を非破壊的に推定できる可能性を示唆している。木材の主要構成成分であるセルロース、ヘミセルロース、リグニンの力学的な寄与について検討した結果、木材の方向(繊維、放射および接線方向)や加力方向(圧縮または引張)によって各成分の寄与度が特徴的な相違を示すことが分かった。
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