(57)【要約】【課題】振動試験に伴う損傷等の解析を容易且つ高精度に行う。【解決手段】試験体ＴＰの振動試験を行う際に、例えば振動試験による加振中の試験体ＴＰの表面を撮像装置４により複数回撮像して温度分布を検出し、検出した温度分布を試験体ＴＰの応力分布を表す特性情報とみなして、検出した応力分布の変化の有無や変化の発生箇所等といった、特性情報の変化状況に基づき試験体ＴＰの振動試験による影響を推測する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験体に対して振動試験用の加振を行い、
前記試験体に対して前記振動試験用の加振が行われているときの前記試験体の特性を表す特性情報を検出し、
当該検出した特性情報の変化状況に基づき前記試験体の前記振動試験用の加振による影響を推測することを特徴とする振動試験方法。
【請求項２】
試験体に対して振動試験用の加振を行うと共に、当該振動試験用の加振の前及び後に特性情報検出用の加振を行い、
前記試験体に対して前記特性情報検出用の加振が行われているときの前記試験体の特性を表す特性情報を検出し、
当該検出した特性情報の変化状況に基づき前記試験体の前記振動試験用の加振による影響を推測することを特徴とする振動試験方法。
【請求項３】
前記特性情報を推測することの可能な前記試験体の状態を表す状態情報を検出し、
当該状態情報に基づいて前記特性情報を推測することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の振動試験方法。
【請求項４】
前記特性情報は、前記試験体の応力、歪み、振動固有モード、変位、アコースティックエミッション情報の少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の振動試験方法。
【請求項５】
前記試験体に対する加振による振動に同期した温度変化が測定できる周期で前記試験体表面を撮像して前記試験体表面の温度分布を前記状態情報として検出し、
当該温度分布に基づき前記特性情報としての応力分布を検出することを特徴とする請求項３に記載の振動試験方法。
【請求項６】
試験体に対して振動試験用の加振を行う加振機と、
前記試験体に対して前記振動試験用の加振が行われているときに、予め設定した前記試験体の状態情報を検出する検出部と、
前記状態情報から前記試験体の特性を表す特性情報を推測する特性情報推測部と、
前記特性情報推測部で推測した特性情報を記憶する記憶部と、を備えることを特徴とする振動試験装置。
【請求項７】
試験体に対して振動試験用の加振を行うと共に当該振動試験用の加振の前及び後に特性情報検出用の加振を行う加振機と、
前記試験体に対して前記特性情報検出用の加振が行われているときに、予め設定した前記試験体の状態情報を検出する検出部と、
前記状態情報から前記試験体の特性を表す特性情報を推測する特性情報推測部と、
前記特性情報推測部で推測した特性情報を記憶する記憶部と、を備えることを特徴とする振動試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動試験方法及び振動試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車や鉄道部品等の振動が発生する箇所で用いられる製品については、使用される振動環境に耐えてその寿命まで性能を発揮できる事を確認するための振動試験が行われている。振動試験は、例えば、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の各方向に振動する加振テーブル上に試験体を載置し、加振テーブルを振動させることにより、加振テーブル上に固定された試験体を振動させる振動試験装置を用いて行われる（例えば、特許文献１参照）。そして、例えば、ＪＩＳ  Ｄ  １６０１等の規則、メーカ或いはユーザ独自の規則等に則って、規定された周波数特性、又は規定された加速度等で加振テーブルを振動させることにより、試験体に対して所定の規則に則った振動試験を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−９５６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、振動試験の結果、試験体の外観が変化している場合には試験体に損傷等が生じたことがわかるが、損傷等が生じた原因究明等を行う必要がある。また、外観に変化が生じていなくとも、試験体内部で振動試験による損傷等が生じている可能性があることから、損傷の有無や、試験体に生じた損傷の箇所や損傷の内容、損傷の程度等の解析を行うことになる。
【０００５】
ここで、損傷等の原因究明や損傷等の解析は、例えば、損傷等が生じた試験体について、応力、歪み等を別途計測しこれら情報を利用して解析を行うことが考えられる。しかしながら、応力歪み等の解析に必要な情報を別途計測することは手間がかかる。また、得られる情報は、損傷等が生じた後の試験体における状態を表したものであるため、損傷等の原因究明や損傷等の解析を高精度に行うためには、より多くの情報が望まれる。
そこで、この発明は、上記未解決の課題に着目してなされたものであり、試験体の、振動試験後の損傷等の解析を容易、且つ高精度に行うことの可能な振動試験方法及び振動試験装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、試験体に対して振動試験用の加振を行い、試験体に対して振動試験用の加振が行われているときの試験体の特性を表す特性情報を検出し、検出した特性情報の変化状況に基づき試験体の振動試験用の加振による影響を推測することを特徴とする振動試験方法、が提供される。
また、本発明の他の態様によれば、試験体に対して振動試験用の加振を行い、試験体に対して振動試験用の加振が行われているときの試験体の特性を表す特性情報を検出し、検出した特性情報の変化状況に基づき試験体の振動試験用の加振による影響を推測することを特徴とする振動試験方法、が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様によれば、振動試験用の加振が行われているときの特性情報の変化状況から試験体に対する振動試験による影響を推測することにより、試験体の、振動試験後の損傷等の解析を容易、且つ高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第一実施形態に係る振動試験装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】撮像装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図３】撮像データに対する処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】撮像データに対する処理手順の説明に供する波形図である。
【図５】温度分布の一例である。
【図６】第一実施形態に係る振動試験装置のその他の例を示す概略構成図である。
【図７】歪み分布の一例である。
【図８】第一実施形態に係る振動試験装置のその他の例を示す概略構成図である。
【図９】変位分布の一例である。
【図１０】第一実施形態に係る振動試験装置のその他の例を示す概略構成図である。
【図１１】ＡＥ波形の一例である。
【図１２】第二実施形態に係る振動試験装置の一例を示す概略構成図である。
【図１３】振動試験装置の動作説明に供するフローチャートである。
【図１４】第二実施形態に係る振動試験装置のその他の例を示す概略構成図である。
【図１５】第二実施形態に係る振動試験装置のその他の例を示す概略構成図である。
【図１６】第二実施形態に係る振動試験装置のその他の例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
なお、以下の詳細な説明では、本発明の実施形態の完全な理解を提供するように多くの特定の具体的な構成について記載されている。しかしながら、このような特定の具体的な構成に限定されることなく他の実施態様が実施できることは明らかである。また、以下の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１０】
〈第一実施形態〉
まず、本発明の第一実施形態を説明する。
第一実施形態は、試験体ＴＰの特性情報を振動試験中に検出するようにしたものである。図１では、試験体ＴＰの特性情報として、応力分布の動的特性を検出する場合について説明する。物体に圧縮・引張荷重を繰り返し加えると物体表面に温度変化が生じ、温度の変動幅と応力変化とに比例関係があることから、この比例関係を利用して応力分布を検出する。つまり、試験体ＴＰの温度分布（状態情報）を検出し、この温度分布に基づき応力分布（特性情報）を検出する。
【００１１】
図１は、第一実施形態に係る振動試験装置の一例を示す構成図である。振動試験装置１０は、図１に示すように、加振機用冶具１と、加振機用冶具１を振動させる加振機２と、加振機２を駆動制御する信号発生機３と、加振機用冶具１上に固定された試験体ＴＰ全体を撮影する撮像装置４と、を備える。加振機用冶具１と加振機２と信号発生機３とで振動試験部を構成している。
【００１２】
加振機用冶具１はテーブル状に形成され、加振機２によって水平に支持される。加振機２は入力される加振信号に応じて加振機用冶具１を垂直方向（図１では上下方向）に往復動させる。
信号発生機３は、予め設定された振動パターンで加振機２を振動させるための加振信号を、加振機２及び撮像装置４に出力する。
【００１３】
加振機２に入力される加振信号は、試験体ＴＰの振動試験用の加振を行うための加振信号であって、例えば次のように設定される。まず、試験体ＴＰの共振周波数を予め検出しておく。そして、この共振周波数の信号を、試験体ＴＰを振動させるための加振信号とする。なお、加振信号の周波数は共振周波数に限るものではなく任意の周波数に設定することができる。
【００１４】
撮像装置４は、加振中の試験体ＴＰの温度変化を撮像するものであり、例えば赤外線カメラ等の温度分布を確認することができる赤外線サーモグラフィ装置を含み、試験体ＴＰの表面全体を視野範囲に収めることの可能な位置に配置される。また、撮像装置４は信号発生機３からの加振信号を外部入力端子に入力し、加振機２による振動に同期した温度変化が解析できるタイミングで撮像し、得られた画像データに基づき応力分布を検出する。
なお、試験体ＴＰの表面に、放射率の高い黒い塗膜を塗布するようにしてもよい。このようにすることによって、より高精度に温度変化を測定することができ、その結果より高精度な応力分布を得ることができる。
【００１５】
図２は、撮像装置４の一例を示す機能ブロック図である。撮像装置４は、カメラ部（検出部）４ａと、信号処理部（特性情報推測部）４ｂと、記憶部４ｃとを備える。カメラ部４ａは、加振機２による振動に同期した温度変化が測定できる周期、具体的にはサンプリング定理を満足する周波数の周期で撮像することにより、振動による試験体ＴＰの温度変化が解析できるタイミングで試験体ＴＰを撮像する。信号処理部４ｂは、カメラ部４ａの撮像データを入力し信号処理を行って、加振機２による振動に同期した温度変化が測定できる所定周期の撮像データ情報を取得する。記憶部４ｃには、カメラ部４ａから取得した撮像データや撮像データに対する信号処理過程における各種データ、また、信号処理により取得した所定周期の撮像データ情報、この所定周期の撮像データ情報に基づく応力分布図等が格納される。
【００１６】
次に、撮像装置４の処理手順の一例を、図３に示すフローチャートと、図４に示す信号処理の概念図とを用いて説明する。なお、図４において、（ａ）は加振信号、（ｂ）はクロック信号、（ｃ）は実際の画像データ、（ｄ）は平均化後の画像データである。図４では、（ａ）〜（ｄ）の信号毎に、時間軸データと、この時間軸データをフーリエ変換した周波数軸データとを示す。
【００１７】
撮像装置４では、外部入力端子から加振信号を入力すると、加振信号の周波数ｆの２．５６倍のクロック信号を生成する（図３ステップＳ１、図４（ａ）、（ｂ））。そして、このクロック信号のタイミングでカメラ部４ａにより撮像を行う（図３ステップＳ２）。例えば、加振信号が４０Ｈｚの信号である場合には、１０２．４Ｈｚで撮像を行う。図５に、撮像データの一例を示す。
【００１８】
次いで、カメラ部４ａにより撮像した撮像データ（図４（ｃ））に対し、信号処理部４ｂにより信号処理を行う。具体的には、撮像データには周波数ｆ成分を除く周波数成分がノイズとして混在しているため（図４（ｃ））、ノイズ除去を行う。
撮像装置４では、まず、入力される撮像データは時間軸データであるため、フーリエ変換を行い、撮像データを周波数軸データに変換する（図３ステップＳ３、図４（ｃ））。そして、周波数軸データに対し、クロック信号のタイミングで平均化処理を行い、クロック信号の周波数成分を除く成分を除去し、記憶部４ｃに格納する（図３ステップＳ４、図４（ｄ））。
【００１９】
これによって周波数ｆの周期で更新される撮像データを得ることができ、すなわち、例えば図５に示すような、周波数ｆ成分のみからなる温度分布画像を得ることができる。温度分布は応力分布と同等とみなすことができるため、応力分布図を得ることができる。そして、この処理を繰り返し行うことにより、加振信号の周波数ｆに応じたタイミングで順次応力分布図が記憶部に格納され、動的応力分布図が得られることになる。
【００２０】
この所定の測定時間分の応力分布図を参照することによって、試験体ＴＰの応力集中部位や応力分布状況、また、応力の変化状況等を、時間経過に伴って認識することができる。つまり、時間経過に伴う応力分布、すなわち動的応力分布を検出することができるため、これらを解析することによって、試験体ＴＰの脆弱箇所や脆弱程度を容易に認識することができる。
【００２１】
そのため、仮に振動試験により試験体ＴＰに損傷が生じた場合には、動的応力分布を参照することによって、損傷箇所や損傷程度を容易に推測することができ、試験体ＴＰの損傷解析や、改善等を容易に行うことができる。
つまり、試験体ＴＰの健全性や脆弱性の程度を定量的に把握することができるだけでなく、場所の特定も可能であるため、脆弱な場合には補強方法や再設計の検討、また、健全な場合にはスペックダウンの方法を検討するための基本データとして用いることができ、これら作業をより容易に行うことができる。
【００２２】
また、試験体ＴＰの温度変化は微小であるため、この微小な温度変化を撮像データとして捕らえるためには、比較的高精度な赤外線センサを撮像装置４として用いる必要がある。そのため、例えば近くを人が通行した場合等にもこの通行人による温度変化を検出してしまい、撮像データには比較的多くのノイズ成分が含まれることになる。しかしながら、図１に示す撮像装置４では、加振機２による振動に同期した温度変化が測定できるタイミングで撮像データを取得することで、振動に伴う温度変化のタイミングで撮像データを取得し、振動周波数を除く周波数成分を除去するようにしている。そのため、加振機２による振動によって生じる温度変化を高精度に反映した撮像データ情報を得ることができ、動的応力分布をより高精度に検出することができる。
【００２３】
なお、動的応力分布を表示するための表示部を、撮像装置４内または、撮像装置４外に設け、順次得られる動的応力分布を表示部に表示してリアルタイムで観察できるようにしてもよい。或いは、所定時間における測定終了後、撮像装置４の記憶部４ｃに格納された動的応力分布を表示するようにしてもよい。また、振動試験実行中は撮像データのみを記憶部４ｃに記憶しておき、振動試験終了後、記憶部４ｃに記憶された撮像データに対して信号処理を行い、動的応力分布を得るようにしてもよい。この場合、信号処理部４ｂ及び記憶部４ｃは、撮像装置４外に設けてもよい。
【００２４】
なお、上記第一実施形態では、振動試験中の試験体ＴＰの特性情報として、応力分布の動的特性を測定する場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、試験体ＴＰの歪分布の動的特性を測定するようにしてもよく、また、振動モード形、或いは、アコースティックエミッションを計測するようにしてもよい。
図６は、試験体ＴＰの特性情報として歪み分布の動的特性を検出するようにした振動試験装置１０ａの一例を示したものである。
図６に示す振動試験装置１０ａは、図１に示す振動試験装置１０において、撮像装置４に代えて画像装置１１を設けたものである。
【００２５】
画像装置１１は、試験体ＴＰの表面全体を視野内に収めることが可能な位置に配置される。画像装置１１は、ステレオカメラを含んで構成され、試験体ＴＰ表面の微小な変位分布を撮影する。変位分布を撮影する場合には、試験体ＴＰの表面にランダムパターンを形成する。このランダムパターンは例えばスプレー塗布によりランダム模様を描くことにより形成する。また、画像装置１１では、例えば予め設定した周期毎に撮影を行い、例えば、複数の異なる方向から撮影した画像データを得る。図７は、試験体ＴＰを異なる二方向から撮影した場合の変位分布画像を示す。歪みが生じることにより、ランダムパターンが変化することから、得られた変位分布画像は歪み分布を表す歪み分布画像とみなすことができ、二つの歪み分布画像においてランダムパターンを比較することによって、ランダムパターンの変化状況から歪みの発生箇所、歪み度合等を検出することができる。そして、所定周期毎の画像データを参照することによって、動的歪分布を検出することができる。
【００２６】
なお、図６では、ステレオカメラを含んだ画像装置１１を用いた場合について説明したが、これに限るものではない。
例えば、試験体ＴＰの表面に、一又は複数の歪みゲージを設置し、歪みゲージの出力信号に基づき歪みの発生状況又は歪み分布画像を検出するようにしてもよく、この場合もある程度の精度の歪み分布画像を検出することができる。
【００２７】
図８は、試験体ＴＰの特性情報として変位分布の動的特性や、振動固有モードを検出するようにした振動試験装置１０ｂの一例を示したものである。
図８に示す振動試験装置１０ｂは、図１に示す振動試験装置１０において、撮像装置４に代えてレーザスキャナ１２を設けたものである。
【００２８】
レーザスキャナ１２は、試験体ＴＰの表面全体を走査することの可能な位置に配置される。レーザスキャナ１２は、試験体ＴＰ表面の微小な変位分布を取得する。レーザスキャナ１２によるスキャン画像は、図９に示すように、試験体ＴＰ表面の変位に応じた色調で表示されることから、変位分布を検出することができる。そして、振動試験中、例えば所定周期でスキャン画像を取得することによって、動的変位分布を検出することができる。さらに、順次更新されるスキャン画像の変位分布の変化状況から、振動固有モードを検出することができる。図９において、（ａ）は一次の振動固有モードを表し（ｂ）は二次の振動固有モードを表す。
【００２９】
なお、図８では、レーザスキャナ１２を設けているが、加速度センサ等、変位、加速度、速度を計測可能なセンサを、試験体ＴＰ表面に多数配置することによっても、試験体ＴＰの変位分布や振動固有モードを検出することができる。
図１０は、試験体ＴＰの特性情報としてアコースティックエミッション（高周波帯域の微小な弾性波信号）を検出するようにした振動試験装置１０ｃの一例を示したものである。
【００３０】
図１０に示す振動試験装置１０ｃは、図１に示す振動試験装置１０において、撮像装置４に代えてアコースティックエミッションセンサ（以下、ＡＥセンサともいう。）１３及びアコースティックエミッション解析装置（以下、ＡＥ解析装置ともいう。）１４を設けたものである。
ＡＥセンサ１３は、試験体ＴＰの表面に固定され、試験体ＴＰが変形したりする際に生じる弾性波を検出する。ＡＥセンサ１３の検出信号はＡＥ解析装置１４に入力される。図１１（ａ）は、ＡＥ解析装置１４により得られる、ＡＥ波の振幅（ｄＢ）と持続時間（μｓ）の分布を示したものであり、縦軸は振幅（ｄＢ）、横軸は持続時間（μsec）である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のうち、振幅の大きいＡＥ波の生波形を示したものであり、横軸は時間、縦軸は振幅である。図１１（ａ）及び（ｂ）から試験体ＴＰの、材料の亀裂、剥離、断線、接触不良等といった損傷状態や損傷箇所を検出することができる。
【００３１】
なお、上記振動試験装置１０ａ〜１０ｃにおいて、画像装置１１、レーザスキャナ１２、ＡＥ解析装置１４それぞれの内部に記憶部を設け、各装置で検出された情報を、各装置の記憶部に格納し、各装置内でそれぞれの検出情報を記憶しておくようにしてもよく、或いは、各装置に対応付けて別途記憶部を設け、各装置で検出した情報等を別途設けた記憶部で記憶するようにしてもよい。
【００３２】
また、上記振動試験装置１０、１０ａ〜１０ｃでは、それぞれ撮像装置４、画像装置１１、レーザスキャナ１２、ＡＥセンサ１３のいずれか一つを備える場合について説明したが、これに限るものではない。これらのうちの複数を組み合わせて計測及びモニタすることによって、試験体ＴＰについてより多くの種類の動的特性を得ることができるため、振動試験の結果損傷が生じた場合の、解析や再設計を行う際に必要な基礎的データをより多くの種類について得ることができる。また、振動試験の結果損傷が生じていなくとも、試験体ＴＰの改良設計のための有力なデータとして利用することができる。
なお、上記第一実施形態では、加振機２は試験体ＴＰを上下方向（垂直方向）に振動させる場合について説明したが、これに限るものではなく、任意の軸方向に振動させることができる。
【００３３】
〈第二実施形態〉
次に、本発明の第二実施形態を説明する。
上記第一実施形態では、試験体ＴＰの特性情報として、振動試験中に動的応力特性を検出しているが、第二実施形態は、振動試験の前及び後に、試験体ＴＰの特性情報として、応力特性を検出するようにしたものである。
【００３４】
第二実施形態における振動試験装置２０は、図１２に示すように、第一実施形態における振動試験装置１０において、さらに、特性情報検出用加振機２１と特性情報検出用信号発生機２２とを備え、撮像装置４は特性情報検出用加振機２１による振動に同期した温度変化が解析できるタイミングで試験体ＴＰを撮像するようにしたものである。なお、図１に示す第一実施形態に係る振動試験装置１０と同一機能を有する構成要素には同一符号を付与している。
【００３５】
特性情報検出用加振機２１は、特性情報検出用信号発生機２２からの加振信号に応じて、試験体ＴＰに対して特性情報検出用の加振を行う。
特性情報検出用信号発生機２２は、特性情報検出用信号発生機２２による加振に伴う温度変化を測定できる周波数の信号である加振信号を、特性情報検出用加振機２１に出力する。
【００３６】
撮像装置４は、特性情報検出用加振機２１による加振中の試験体ＴＰの温度変化を撮像する。
撮像装置４は、特性情報検出用信号発生機２２からの加振信号を外部入力端子に入力し、特性情報検出用加振機２１による振動に同期した温度変化が解析できるタイミングで試験体ＴＰを撮像して画像データを取得し、この画像データに基づく応力分布を検出する。つまり、撮像装置４は、上記第一実施形態では、加振機２による加振中に、加振機２による振動と同期した温度変化が解析できるタイミングで試験体ＴＰを撮像するのに対し、第二実施形態では、特性情報検出用加振機２１による加振中に、特性情報検出用加振機２１による振動と同期した温度変化が解析できるタイミングで試験体ＴＰを撮像するものであり、撮像装置４における処理手順は、第一実施形態と同様である。
【００３７】
なお、この場合も試験体ＴＰの表面に、放射率の高い黒い塗膜を塗布するようにしてもよい。このようにすることによって、より高精度に温度変化を測定することができ、その結果より高精度な応力分布を得ることができる。
次に、振動試験装置２０を用いた振動試験時の処理手順を図１３に示すフローチャートを伴って説明する。
【００３８】
まず、振動試験前特性検出処理を行う（ステップＳ１１）。すなわち、加振機２は駆動させず、特性情報検出用加振機２１を作動させて試験体ＴＰを加振する。そして、試験体ＴＰの振動に同期した温度変化が解析できるタイミングで撮像装置４により試験体ＴＰを撮像して撮像データを取得し、この撮像データに基づき、上記第一実施形態における信号処理と同様の手順で、特性情報検出用加振機２１による振動によって生じる温度変化に同期した応力分布を検出し所定の記憶領域に記憶する。振動試験前特性検出処理により試験体ＴＰを加振する時間は、試験体ＴＰの応力分布を検出することの可能な時間であればよい。
【００３９】
次に、特性情報検出用加振機２１を、試験体ＴＰから切り離して振動試験を行う（ステップＳ１２）。すなわち、特性情報検出用加振機２１は作動させずに加振機２を作動させ、公知の手順で振動試験を行う。
続いて、特性情報検出用加振機２１を再度試験体ＴＰに取り付けて、振動試験後特性検出処理を行う（ステップＳ１３）。振動試験後特性検出処理は、ステップＳ１１の振動試験前特性検出処理と同様の手順で行う。また、振動試験後特性検出処理により試験体ＴＰを加振する時間は、試験体ＴＰの応力分布を検出することの可能な時間であればよい。
【００４０】
そして、振動試験前特性検出処理によって得た応力分布と、振動試験後特性検出処理によって得た応力分布とをもとに損傷の有無等の解析を行う（ステップＳ１４）。振動試験により損傷が生じていなければ、振動試験前の応力特性と振動試験後の応力特性とは一致するはずである。振動試験前後の応力特性に相違があれば損傷が生じた可能性があるとみなすことができ、また、応力分布から損傷が生じた箇所を推定することができる。
【００４１】
このように、第二実施形態においては、振動試験の前及び後において、試験体ＴＰに振動を加え、振動試験前の応力特性と振動試験後の応力特性とを取得しているため、これらを解析することによって、振動試験による損傷の有無、またその損傷の発生箇所等を容易に解析することができる。
また、特性情報検出用加振機２１によって試験体ＴＰを加振するようにしているため、任意の周波数で試験体ＴＰを加振することができる。例えば、振動試験における加振信号よりも高い周波数で試験体ＴＰを加振することによって、振動試験用の加振機２では加振することのできない周波数で試験体ＴＰを加振することができる。そのため、上記第一実施形態における振動試験装置１０における動的応力分布では検出することのできない損傷をも検出することができ、より高周波な加振を行うことによって微小な損傷も検出することができる。
【００４２】
また、特性情報検出用加振機２１による振動に同期した温度変化が解析できるタイミングで試験体ＴＰの撮像データを取得しているため、人体による温度変化等をノイズとして含む撮像データに基づいて、応力分布が検出されることを回避し、応力分布の検出精度を向上させることができる。
また、振動試験前に、試験体ＴＰの損傷の有無を検出することによって、損傷が生じている試験体ＴＰを用いて振動試験を行うことを回避することができる。
【００４３】
また、振動試験前後における応力分布を比較することにより損傷の有無や発生箇所を特定することができるため、振動試験中に撮像データを取得するようにした第一実施形態における振動試験装置１０に比較して、より少ない撮像データから損傷の有無等を検出することができ、解析時間やデータ収集の手間をより削減することができる。
なお、上記第二実施形態を第一実施形態と組み合わせ、振動試験前及び振動試験後に特性情報検出用加振機２１により振動を加えて振動試験前及び振動試験後の応力分布を検出すると共に、振動試験中には、撮像装置４の外部入力端子に、特性情報検出用加振機２１から特性情報検出用加振機２１への加振信号に代えて、信号発生機３から加振機２への加振信号を入力し、振動試験中の動的応力分布を検出するようにしてもよい。このようにすることによって、加振による損傷の発生過程における動的応力分布を得ることができる。そのため、損傷の有無や損傷の発生箇所だけでなく、損傷の発生過程における動的応力分布も検出することができる。
【００４４】
また、上記第二実施形態においては、図１２に示すように、試験体ＴＰの特性情報として応力分布を測定する振動試験装置２０について説明したが、これに限るものではなく、上記第一実施形態の場合と同様に、図１４に示す振動試験装置２０ａのように、撮像装置４に代えて画像装置１１を設け、歪分布を検出するようにしてもよく、また、図１５に示す振動試験装置２０ｂのように、撮像装置４に代えてレーザスキャナ１２を設け、試験体ＴＰの変位分布や振動固有モードを検出するようにしてもよく、さらに図１６に示す振動試験装置２０ｂのように、撮像装置４に代えてＡＥセンサ１３及びＡＥ解析装置１４を設け、損傷状態や損傷箇所を検出するようにしてもよい。
【００４５】
また、上記第二実施形態においては、特性情報検出用加振機２１は試験体ＴＰに対して水平方向に加振する場合について説明したがこれに限るものではなく、他の軸方向に加振することも可能である。
なお、本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらす全ての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、全ての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画され得る。
【符号の説明】
【００４６】
１  加振機用冶具
２  加振機
３  信号発生機
４  撮像装置
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ  振動試験装置
１１  画像装置
１２  レーザスキャナ
１３  アコースティックエミッションセンサ（ＡＥセンサ）
１４  アコースティックエミッション解析装置（ＡＥ解析装置）
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ  振動試験装置
２１  特性情報検出用加振機
２２  特性情報検出用信号発生機
ＴＰ  試験体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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