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膜構造物における張力の簡易非接触測定装置開発のための基礎的研究

开发一种简单的非接触式膜结构张力测量装置的基础研究

基本信息

批准号：
12875098
负责人：
大森博司
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12875098/
关键词：
膜構造張力測定装置非接触音波レーザー変位計

项目摘要

この研究は,膜張力測定に関する理論的な解析による可能性検討に基づいて,いくつかの予備的な実験を行い,最終的には簡易的な膜構造物用の膜張力測定装置を設計するための基礎資料を得ることを目的としている。今回の研究助成を受けて下記の研究実績を得た。1)A種,B種,C種の各膜材料^*1が設計に利用される際の各種の機械的な諸元(比重,厚さ,導入張力)の範囲をおさえるため,膜材の材料測定と設計値の検討を行った。2)二軸引張試験器^*2(民間企業所有,実験のために装置とスペースを借用)を用いて二軸の応力の比率と応力のレベルを種々に変化させ,可聴領域の音源によりスウィープ加振^*3し,応答を計測する。ここで,音源に必要な大きさ,振動数領域さらには膜蔓に共振を起こさせるために効果的な音色についても併せて検討を行った。3)実験と並行して,有限要素プログラムを用いて,加振状況の理論的な把握を行い,導入張力,固有振動数,振動モードについて実験の結果と比較検討を行った。4)膜張力測定装置に必要な下記の諸元を検討した。a)簡易測定装置としての大きさ,重さ,必要電源b)加振振動数の帯域,加振の強さ,音色,加振装置の形状,膜との最適な距離c)形状測定センサーの機構,非接触変唖測定装置の必要諸元d)形状測定の結果から張力値への換算法とその表示法なお,この研究による検討結果を受けて速やかに簡易測定装置の開発研究へ移行したいと考えている。^*1A種,B種,C種の各膜材料:膜構造用膜材の構成材料による分類。例えば大型膜構造物に用いられるのはA種膜材。^*2二軸引張試験器:ガラス繊維織布である膜材の直交二方向に腹々の張力を負荷することのできる引張試験器。^*3スウィープ加振:振動数をある値からある値まで少しずつ変化で加振するもの。

This research is based on a theoretical analysis of membrane tension measurement, a possibility discussion, and a practical implementation of the preparations. The ultimate goal is to obtain basic data for the design of a simple membrane tension measurement device for membrane structures. This paper reports the achievements of the research. 1)A,B,C of each film material ^*1 for the design of the use of various mechanical elements (specific gravity, thickness, introduction tension) of the range, film material design value measurement and discussion. 2)Two-axis tension tester ^*2(owned by private enterprises, equipped with equipment and equipment borrowed) uses the ratio of two-axis tension force and the change of tension force, and can measure the sound source in the field. The sound source must be large, the vibration number field must be large, the resonance must be large, the sound quality must be large, and the vibration number field must be large. 3) In parallel, finite element optimization, theoretical grasp of vibration conditions, introduction of tension, natural vibration number, vibration, calculation of results and comparative analysis. 4)The necessary elements for membrane tension measuring device are discussed below. a) Simple measuring device: large vibration, heavy vibration, necessary power supply b) Frequency range of applied vibration, intensity of applied vibration, timbre, shape of applied vibration device, optimum distance of membrane c) Mechanism of shape measuring device: necessary elements of non-contact measuring device d) Results of shape measuring: conversion method of tension value and expression method of shape measuring device The results of this study were reviewed and the development of a simple measuring device was studied.^* 1A,B,C membrane materials: membrane construction materials and constituent materials classification. For example, A large membrane structure is used for a membrane material.^* 2. Two-axis tension tester: tension tester for woven fabric in orthogonal two-direction tension of film.^* 3. Increase in vibration: Number of vibrations: Increase in vibration: Increase in vibration: Increase in vibration: