画像処理を利用した鋼部材の塗膜除去を不要とした亀裂探傷法に関する研究

利用图像处理消除钢构件涂层裂纹检测方法的研究

基本信息

批准号：
21J15567
负责人：
渡部慎也
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

疲労き裂は，脆性的な破壊を引き起こし橋梁の安全性に重大な影響を及ぼす可能性があるため，早期の発見および補修が重要となる．そのため，供用中の橋梁がどの程度の疲労き裂を有し，疲労き裂がどの程度，構造的な安全性に影響するのかといった健全性評価を効率的に実施可能な手法の開発および導入は喫緊の課題である．一方で，既存のき裂探傷手法は，効率的な手法とは言えず，土木構造物の老朽化が進み，また，少子高齢化が進む我が国において，効率的に疲労き裂を遠隔検出，あるいはモニタリングする手法の開発が必要とされている．本研究では，き裂により熱伝導の阻害が生じることに着目し，赤外線サーモグラフィを利用し，構造部材に対し能動的な熱負荷を行い，その温度分布の計測によりき裂探傷を行ってきた．一年目である令和３年度には，画像微分処理など，画像処理をおこなうことにより，き裂の抽出を可能とし，ガセットやソールプレートなど鋼構造物にみられる，様々な構造形式への適用の検討をおこなった．二年目である令和４年度には，実験結果および再現解析から，二次元的な赤外線サーモグラフィ画像より，き裂深さといった三次元的な形状把握が可能であることを示し，遠隔の計測対象に，レーザー光により遠隔的に熱を負荷し，赤外線サーモグラフィを用いて温度ギャップを計測することで，近接しなくとも，き裂深さ，き裂長さ等のき裂形状の同定が可能となることを示した．これらの成果は，国際会議（IABMAS，SEMC）において発表済である．

疲劳裂纹会导致脆弱的裂缝，并对桥梁的安全产生重大影响，因此早期发现和修复很重要。因此，开发和介绍可以有效评估合理性的方法是一个紧迫的问题，例如服务中的疲劳裂纹程度以及疲劳裂纹影响结构安全的程度。另一方面，现有的裂纹检测方法不是一种有效的方法，在日本，土木工程结构越来越老化并且人口正在下降，需要开发一种有效检测并监视疲劳裂缝的方法。在这项研究中，我们专注于裂缝引起的热导率的抑制，并使用红外热仪，将热量负载应用于结构构件，并通过测量温度分布来进行裂纹检测。在一年中的第一年，即2021年，通过进行图像处理（例如图像分化）提取裂纹，我们考虑将它们应用于钢结构（例如毛g和唯一板）中的各种结构形式。在一年中的第二年，即2022年，实验结果和再现分析表明，从二维红外热仪图像中掌握了三维形状，例如裂纹深度，裂纹深度图像，通过用激光光远程加载热量以使用红外温度隔离温度，即使裂纹的裂纹均可识别裂纹的距离，也可以通过激光隔离温度来识别裂纹的裂纹，即使是裂纹的裂缝，也可以识别裂纹深度，并且要识别裂纹的深度，并且要保持裂纹。这些结果已在国际会议（IABMAS，SEMC）上提出。