Developing nondestructive techniques for the inspection of internal check and the prediction of strength properties of wood beam without pith

开发无髓木梁内部检查和强度性能预测的无损技术

• 批准号: 22H02409
• 负责人: 渡辺 憲
• 金额: $ 10.9万
• 依托单位: Forest Research and Management Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02409/
• 关键词: 心去り平角; 内部割れ; 強度予測; X線CT; AI; 非破壊検査

心去り平角の非破壊検査に用いるX線CT装置を新たに導入した。円筒型遮蔽容器を装置に取り付ける改造を行い、放射線管理区域を装置内に限定した状態で長さ4mの平角をスキャンできるようにした。スギ平角乾燥材を調達し、内部割れや節、年輪などが鮮明に映る最適な撮影条件について検討した。管電圧50、60、70、80kVと管電流4、5、6mAの組み合わせ（計12パターン）でCT画像を取得し、これらのコントラストを比較した結果、管電圧70kV管電流5mAの撮影条件が最適であることがわかった。したがって、次年度以降はこの撮影条件に統一してX線CT画像の収集を進めることに決定した。強度予測に必要なスギ心去り平角の強度および内部割れのデータを収集した。断面寸法210mm×135mm、長さ4mのスギ心去り平角を60本調達し、2つの乾燥条件で30本ずつ乾燥試験を行った。乾燥条件１は心持ち正角や心持ち平角に一般的に使われている条件で、高温セット処理と中温乾燥を組み合わせた乾燥方法である。乾燥条件2は乾燥条件１から高温セット処理を除いた中温乾燥とした。乾燥試験後に、断面寸法120×180mm、長さ3600mmに仕上げ加工し、みかけの密度やヤング係数などを測定した後、強度試験（曲げ試験）および内部割れの測定を行った。AI学習には内部割れの発生量や強度等にバラツキのあるデータ収集が求められ、乾燥条件2に比べて乾燥条件１で乾燥した平角の方が内部割れの発生量や強度にバラツキがみられたことから、次年度以降は乾燥条件１で乾燥した平角を用いてデータ収集を進めていくことに決定した。

X-ray CT equipment is newly introduced into the field of non-invasive imaging. The cylindrical shielding container is selected from the equipment, and the radiation management area is limited to the equipment. The length is 4m. The optimum conditions for the extraction of light are: the adjustment of the angle of the dry wood, the internal separation of the nodes, and the annual ring. The combination of tube voltage 50, 60, 70, 80kV and tube current 4, 5, 6mA (calculated as 12 ° C) was used to obtain CT images. The comparison results showed that the optimal conditions for tube voltage 70kV and tube current 5mA were obtained. In the next year, the imaging conditions of X-ray CT images are unified and determined. Intensity prediction requires a combination of intensity and internal segmentation. Section size: 210mm×135mm, length: 4m, height: 60 mm, drying condition: 30 mm, drying test: 10 mm. Drying conditions 1. Normal drying conditions, high temperature drying, medium temperature drying, combination of drying methods Drying condition 2: Dry condition 1: High temperature, medium temperature, dry condition After drying test, the section size is 120×180mm, the length is 3600mm, the processing time is up, the density is up, the coefficient is up, the strength is up, and the internal cutting is up. AI learning is based on the production quantity and intensity of the internal cutting, and the drying condition is based on the drying condition. The drying condition is based on the drying condition.