工学部 都市システム工学科 構造・地震工学研究室 -...

工学部 都市システム工学科 構造・地震工学研究室

■ 研究と背景と目的

画像相関法によるコンクリートのひび割れ進展計測画像相関法によるコンクリートのひび割れ進展計測

コンクリートや鉄筋コンクリートに発生・進展するひび割れを定量化することが重要な課題である．

従来のひずみゲージ法による計測では，試験中に発生・進展するひび割れを計測することができない．

■ デジタル画像相関法（DIC）の概要と計測条件（サブセットの大きさと配置方法）

■ コンクリート供試体の圧縮試験に対するデジタル画像相関法の計測精度の検証

サブセットを大きくするにつれて，ひずみの計測精度が向上し，ばらつきも小さくなる．

ひび割れの可視化には，サブセットを重複させて，計測点を増やす方法が有効である．

画像相関法により，目視で判別できないひび割れを鮮明に可視化することができている．

DIC-fem DIC-fcm

Ni

Ni

Front side Back side

画像相関法により計測した最大主ひずみの分布

DIC-fem25 DIC-fem50DIC-fcm500.00 0.02

DIC-fcm100

DIC-fem25 DIC-fem50DIC-fcm500.00 0.05

DIC-fcm100

X∆

Y∆

変形後の画像変形前の画像

サブセット

0 0.5 1.00

40

80

変位（mm）

荷重

（kN

）

12

3

67

54

8

9

: DIC-fem100: DIC-fem200: DIC-fem400

: |R| = 0.990: |R| = 0.994: |R| = 0.996

200 400 600 800

200

400

600

800

ひずみゲージ μ

画像

相関

法（

平均

） μ

実際の供試体を写した画像

Ni

Ni

Ni Ni

■ コンクリート供試体の圧縮試験に対するデジタル画像相関法の計測条件

変形前画像のサブセット内の輝度値パターンが類似している場所を変形後画像から捜し出す．

DIC-fcm400

400

DIC-fem400

400

DIC-fem200

200

DIC-fcm200

200

画像解析により，コンクリートに発生・進展するひび割れを精度よく計測し，鮮明に可視化することを

目的として，デジタル画像相関法における計測条件と計測精度の関係ついて検討する．

ひずみゲージ

LEDLED

Ni

200 400 600 800

200

400

600

800

ひずみゲージ μ

画像

相関

法（

平均

） μ

: DIC-fcm100: DIC-fcm200: DIC-fcm400

: |R| = 0.987: |R| = 0.990: |R| = 0.995