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．

疲劳裂纹会引起脆性断裂，严重影响桥梁安全，因此早期发现和修复非常重要。因此，有必要开发和引入一种能够有效评估在役桥梁完整性的方法，例如有多少疲劳裂纹以及有多少疲劳裂纹影响结构安全，这是一个紧迫的问题。另一方面，现有的裂纹检测方法并不能说是高效的方法，而且在土木工程结构老化、出生率下降和人口老龄化的日本，很难有效地远程检测疲劳裂纹或存在缺陷。需要制定监测方法。在本研究中，我们关注裂纹抑制热传导的事实，并使用红外热成像技术主动向结构构件施加热量，并通过测量温度分布来检测裂纹。在令和3元年，我们将能够通过图像微分处理等图像处理来提取裂纹，并将其应用于钢结构中发现的各种结构类型，例如角撑板和底板，我们对其进行了研究。应用。在令和4年的第二年，我们通过实验结果和再现分析证明，可以从二维红外热成像图像中了解裂纹深度等三维形状，并且我们已经证明可以了解三维形状。从二维红外热成像图像中获取裂纹深度等维度形状通过使用激光束远程加热目标并使用红外热成像测量温度差，可以识别裂纹形状，例如裂纹深度和裂纹长度。，而不必接近目标。我们已经证明这是正确的。这些结果已在国际会议（IABMAS、SEMC）上发表。