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5. 結言
 本研究は,圧電材料を用いた表面ひずみ分布計測装置を開発し,実験によってその計測性能を明らかにした.開発したひずみ分布計測法では,計測する構造部材表面上に高分子圧電フィルムを接着し,ひずみ分布を検出する電極部分を分離して聴診器のように圧電フィルム上に接触させて計測することを特徴としている.
 研究では,ひずみ分布計測装置のひずみ検出用配列型センサプローブとひずみ信号処理を行うひずみセンサモジュール,および,計測結果をデジタル化してパーソナルコンピュータに転送するモジュール,さらに,これら各モジュールを動作させるソフトウェアと計測結果を解析保存するソフトウェアを開発した.
 開発したひずみ分布計測装置の計測性能を確認するため,円孔,あるいは,き裂を有する平滑試験片を用いたひずみ分布計測実験を行った.その結果,応力集中が生じる円孔あるいはき裂近傍のひずみ分布を,定量的な計測精度からすると問題は残るが,定性的にはひずみ分布の傾向を把握することが可能であることを示した.
 今後の課題としては,以下が挙げられる.
 第1点は本ひずみ分布計測装置の計測精度の向上である.前述のように,提案システムによって材料の局部的な応力分布の計測性能は定性的には良好であるが,ひずみの値が最大となる応力集中部の計測精度には問題がある.導電ゴム電極の加工精度やプローブの製作精度に計測精度の多くを依存すると思われる.さらに精度を向上させるためには,ひずみセンサ用プローブに用いた導電ゴム電極の直径,厚さをより小さくして電極を小型化し,電極数を増やして計測点を増加し,詳細な計測を行うことが考えられる.しかし,電極の加工精度に限界があることと,計測点数の増加と電極の小型化によるひずみセンサモジュールの複雑化には限度がある.この問題の解決には,プローブ電極の材質,形状,配置などの抜本的な再検討が必要となると思われる.
 2点目は,開発したひずみ分布計測装置を現場で実際の構造物のひずみ計測に用いる場合,配列型センサプローブの固定方法を新たに検討する必要がある点である.即ち,本研究では平滑試験片を計測したのでプローブをクリップで試験片ごと挟んで固定することができたが,実際の構造物では構造部材表面片側にプローブを均一な力で密着させる必要がある.これには磁石等によって固定するプローブ用治具開発によって対処することが考えられる.
 
謝辞
 本研究を実施するにあたり,研究初期の段階で貴重なご意見を頂きました広島大学大学院工学研究科藤本由紀夫教授に厚く御礼申し上げます.
 
参考文献
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