赤外線ハイブリッドサーモグラフィによる混合モード応力拡大係数へのき裂先端曲率半径の影響

摘要

近年の赤外線サーモグラフィ技術の向上により，物体の熱弾性効果による温度変化から，応力テンソルの第一不変量である主応力和を測定するシステムの研究が盛んに行われるようになった．これにより，物体表面の温度変化量を測ることで物体の応力状態を非接触で定量的に評価することができる赤外線応力画像装置が開発された．このシステムは熱弾性効果を示すあらゆる材料に適用でき，主応力和を非接触で定量的に評価することができる．しかし，このシステムで測定できるものは主応力和の変化量のみである．この問題を解決するために主応力和の分離のための逆問題手法などが研究されている．また，赤外線サーモデラフィでは，自由表面（特に穴やき裂縁など）では熱の流入出による温度変化の影響を受け，測定された温度画像より得られた主応力和は真の値とは異なる．このため，この実験計測における誤差を修復する必要がある．そこで，既報では，その手法の一つとして村上らによって考案された境界値逆問題解法と西岡らによって考案された2次元インテリジェントハイブリッド法を組み合わせた赤外線ハイブリッド法を開発し，これにより，赤外線応力画像システムから得られた主応力和の画像から，モードI負荷下での各応力成分の分離を可能とした．