衝撃光弾性実験応力解析システムの開発研究
【研究分野】材料力学
【研究キーワード】
光弾性実験 / 実験応力解析 / 実験力学 / 画像処理 / 衝撃応力 / 応力波
【研究成果の概要】
光弾性実験応力解析では, 一般に, 試料全域の種応力差の分布を表わす等色線縞写真と, 種応力の方向を表わす等傾線を測定し, これらから試料内部の応力分布を求める. ところが, 後者の等傾線は不鮮明で, かつ, 光学軸を回転させながら繰返し測定しなければならず, この実験法の最大の欠点になっていた. 最近に, 私どもは一枚の写真のみである等色線分布を用いて静的な応力分布を求める方法を開発した. 本研究はこの方法を拘束度過渡現象である衝撃応力に関する実験応力解析へ拡張することを試みたもので, 本年度に実施した研究内容は以下のとおりである.
(1)衝撃は拘束過渡現象であるため, 試料を衝撃したときに伝ぱする等色線縞模様を拘束でキャッチする必要がある. そのために, 観測位置にテレビカメラをおき, 画像処理装置を介して瞬間的な映像をマイコンのメモリに読み込むシステムを開発した. このシステム開発にあたっては, 得られた映像が鮮明に縞次数分布を読みとれること, 衝撃後の何msecの時の結果かを明確にできること, および, 任意にその時刻を設定できることなどが重要なポイントになる.
(2)(1)で得られた映像から, 各時刻における等色縞次数の分布をマイコン内で求めるシステムを開発した.
(3)衝撃弾性理論にもとづいて, (2)で得られた縞次数分布(種応力差分布)の時間的変化を用いて, 各時刻における衝撃応力分布を求める計算プログラムを開発中であり, ほぼ完成しつつある. この結果をひずみゲージなどの他の方法による結果と比較検討を行って, 本システムの妥当性を検討する予定である.
【研究代表者】