電子版 令和元年 7 月号

※NMIRI : Nagoya Municipal Industrial Research Institute【技術紹介】

予測計算のための吸音材の音響特性【依頼試験】

恒温恒湿室を用いた温湿度試験
制振性能を評価する損失係数測定法の選び方
顕微ラマン分光とデジタル画像相関法を組み合わせた
CFRP のひずみ測定
名古屋市工業研究所 新技術講演会【研究紹介】【お知らせ】【技術紹介】
予測計算のための吸音材の音響特性予測計算に用いるため吸音材の音響特性を調次に比音響インピーダンス（=p/v、ここで p:音圧、べたいという相談がしばしばあります。これは音場v:粒子速度）は単位面積での音響的なインピーダン

予測のような比較的簡易な計算では、吸音率またスを表したもので、通常は材料表面での値が必要は比音響インピーダンス、特性インピーダンス等がとされます。この測定値もまた厚さ等の設置条件に必要とされることが多いためです。これらの値は垂左右されることが多く、取り扱いには注意を要しま

直入射条件であれば音響管での吸音率の測定かす。吸音率とは違い一般に複素数となるため、波ら取得できます。当所でも測定が可能ですので、そ動性を考慮した予測にも適用できる値です。

れぞれの値の特徴や違いについてご紹介します。

一方、特性インピーダンスは無限大の材料内で吸音率には垂直入射以外にもいくつかの測定方の平面波の伝播特性を表しており、材料固有の値法がありますが、どれも一般的には剛壁反射面にです。材料表面での状態を表した前の二つの量と材料を配置した場合における反射音の低下率を表は意味が異なるため混同しないよう注意が必要でしたものとなっています。そのため吸音率は、密度す。材料内で減衰がある場合には伝搬定数とともやヤング率のように材料で一定とみなせる固有のに用いられ、より詳細な計算に適用が可能です。

物性値とは少し違っています。同じ材料でも厚さ、音場予測計算ではこのような吸音材の音響特性背後の状態、拘束方法等の設置条件により変動す値が必要とされることが多いと思います。お困りのることが多く、予測計算時には測定値をそのまま用際には、お気軽にご相談ください。

いることが適当か吟味する必要があります。

(計測技術研究室 山内 健慈）
TEL（052）654-9877

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【依頼試験】
恒温恒湿室を用いた温湿度試験
製品に対する温湿度の影響を測定したいというご試験例として、機械部品に対し夏場あるいは熱要望に対応できる、温湿度制御が可能な恒温恒湿帯地方を想定した高温多湿下での信頼性・耐久室をご紹介いたします。

性を確認する試験、自動車用部品に対しプログラ

恒温恒湿室は、次表に示す仕様で、自動車用ドアムを用いて一定時間ごとに高温と低温を繰り返すパネルなどの比較的大型の製品の温湿度試験を実

温度変化を与えた影響を確認するサイクル試施できます。また、一定の温湿度雰囲気にするほか

験、100V 電源のコンセントを利用する電気製品に、プログラムにより温度変化が生じるような環境をに対し冬場の室内設置を想定した低温条件下で再現することも可能です。
恒温恒湿室仕様
室内寸法

W4070×D2100×H1970mm

扉入口有効寸法

W820×H1800mm

温度制御範囲－30～＋80℃

湿度制御範囲温度下降時間温度上昇時間の動作試験、密封型の製品を高温・低温条件下に置いて熱電対とデータロガーを用い温度保持能力を評価する試験、一定温度条件下の恒温恒湿室内に置いた液体等の循環装置に対してφ150の測定孔を利用して室外の常温環境下からパイ20～95％RH

プ・ケーブルを経由して流体を送り込んだ場合の（但し＋20～＋60℃まで）

性能評価試験など、様々な条件での温湿度試験＋20℃から－30℃までを実施してきました。

２時間以内

恒温恒湿室を利用した温湿度試験について、＋20℃から＋80℃までご相談がありましたらお気軽にお問い合わせくだ

１時間以内

さい。
(計測技術研究室 奥村 陽三、谷口 智）
TEL（052）654-9927

制振性能を評価する損失係数測定法の選び方
損失係数測定装置は制振性能評価指標の一つ要がなく、磁性の有無は問わず試験可能です。まである損失係数を測定する装置です。本装置は、た、片持ちはり法より高周波帯域まで測定できま

JIS K 7391 に規定されている片持ちはり法およびす。しかしながら、軽すぎる、または軟らかい試験中央加振法により損失係数を測定できます。ここで片の測定には不向きであり、試験温度は試験片固は試験方法選定の参考にしていただくため、各試定用接着剤の使用温度範囲内に制限されます。

験方法の特徴について解説します。
片持ちはり法（図 1）は、短冊形試験片の一端を各種材料の損失係数測定に関するご相談がありましたら、お気軽にお問い合わせください。

固定し、自由端側を加振します。比較的簡単に試験準備ができますが、試験片には固定部を設け、材料によっては固定部が潰れないように工夫する必要があります。また、加振器・検出器の特性上、非磁性の試験片はそのままでは試験ができません。加えて、片持ちはり法から得られる 1 次の損失係数は固定部の影響を受けることがあるため、通常は測定しないか測定しても参考値とします。

図1

図2

一方、中央加振法（図 2）は、短冊形試験片中央(計測技術研究室 山田 博行）を加振器で直接加振するため、固定部を設ける必TEL（052）654-9870

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【研究紹介】
顕微ラマン分光とデジタル画像相関法を組み合わせた CFRP のひずみ測定
顕微ラマン分光を用いたひずみ測定技術は、非実験では、表面に接着したひずみゲージを基準接触で、µm オーダの高い空間分解能を持つことがに、試料をひずみ 0.1%まで引っ張りました。変形前特徴です。当所は、この技術で炭素繊維強化プラ後の顕微鏡画像（視野寸法 720×540µm）を撮影

スチック（CFRP）中の炭素繊維一本のひずみを測し、解析ソフト GOM Correlate でひずみに変換した

ることにより、繊維応力や繊維・樹脂界面を評価す

ところ、引張方向のひずみに大きな分布はなく、中る技術を有しています。本稿では、この技術とデジ央部の平均値は試料の巨視的な変形とほぼ等し

タル画像相関法（DIC）を組み合わせた新しい取りい 0.08%を示しました（図 3）。また、高倍率の対物レ組みについて紹介します。

ンズに変更し、顕微ラマン分光で測定した視野中顕微ラマン分光は、①対象物に顕微鏡の対物レ

央の繊維のひずみは 0.10%を示し、DIC とほぼ一致ンズで数µm に絞ったレーザを照射、②対象物が発する値が得られました。以上より、同装置の顕微鏡するラマン散乱光を分光器でスペクトルに分解、③画像を DIC に利用すれば、局所ひずみと面内ひず特定のピークがひずみに比例してシフトする現象をみの同時測定が可能なことが分かりました。

利用し、シフト量からひずみを求めます。レーザ照

顕微ラマン分光は、炭素繊維一本毎のひずみが射時は、顕微鏡画像を観察しながら位置決定する測れる希少技術ですが、この技術だけで CFRP のため、直径 5µm の炭素繊維でもピンポイントでひず評価を完遂するのは困難です。DIC を相補利用し、みを測ることができます（図 1）。

応力集中部や損傷箇所が特定できれば、顕微ラマン分光でひずみを測る場所が限定でき、効果的、効率的な評価が可能となります。
本研究は、公益財団法人内藤科学技術振興財団の助成を受けて実施しました。ここに感謝の意を表します。

図 1 レーザ照射時の繊維およびラマンスペクトル
一方、DIC は対象物表面のランダムパターンの移動量を画像解析してひずみを求める技術で、全視野の面内ひずみを一度に視覚化できることが特徴です。上述のように、顕微ラマン分光は顕微鏡観察を伴う測定のため、その画像を DIC に利用できれば、顕微ラマン分光装置上で局所ひずみと面図 2 ステージ上の材料試験機および試料内ひずみの同時測定が実現します。
以下に、炭素繊維が一方向に整列した CFRP を試料とし、同装置で両ひずみ測定を試みた例を示します。顕微鏡の XY ステージには、小型の材料試験機 ISL-T300（（株）三弘）を設置しました。この試
験機は、両側のチャックが同期して駆動するため、視野の狭い顕微鏡画像でも観察点がフレームアウトしにくい特徴があります（図 2）。

図 3 引張方向のひずみ分布（製品技術研究室 二村 道也）
TEL（052）654－9866

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【お知らせ】■名古屋市工業研究所 新技術講演会「AI が拓くものづくりイノベーション」の開催について
深層学習を中心とした AI 技術の進歩により、画像や音声の認識、生成などの分野に応用されています。ものづくりの現場においても、AI 技術を取り入れることによって省力化だけでなく新たな技術革新が起こるものと考えられます。本講演会では、AI 技術の現状と今後の展望、応用事例等をご紹介します。
日時：令和元年 9 月 4 日(水) 13:30～16:20
場所：名古屋市工業研究所 管理棟 1 階ホール
名古屋市熱田区六番三丁目４番４１号
定員 200 名（最大 300 名）

参加費無料＜PROGRAM＞
13:30～13:35

主催者挨拶

13:35～14:45

講演Ⅰ「AI が拓く未来社会」
講師：名古屋工業大学大学院 教授 伊藤 孝行 氏
～休憩～

15:00～16:10

講演Ⅱ「NTT 西日本が見た、AI の本当のトコロ」
講師：西日本電信電話株式会社 技術革新部 R＆D センタ
開発推進担当 主査 今井 徹 氏

16:10～16:20「工業研究所における取組紹介」
名古屋市工業研究所 支援総括室 真鍋 孝顯

＜ACCESS＞
名古屋市工業研究所〒456-0058 名古屋市熱田区六番三丁目 4-41 Tel：052-661-3161●名古屋市営地下鉄／名港線「六番町」下車「3 番出口」すぐ●名古屋市営バス／栄 22 系統（栄-港区役所）、幹神宮 2 系統（神宮東門-権野）等「六番町」下車すぐ※駐車場に限りがありますので、公共交通機関をご利用ください
主 催／名古屋市工業研究所
後 援／経済産業省中部経済産業局、名古屋商工会議所、愛知中小企業家同友会、一般社団法人中部経済連合会、公益財団法人名古屋産業振興公社（編集・発行）名古屋市工業研究所〒456-0058

名古屋市熱田区六番三丁目４番４１号

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