HyperVision™ HPV™-X3 - アプリケーション

高速度ビデオカメラ

Add Bookmark

{"title":"\u30a2\u30d7\u30ea\u30b1\u30fc\u30b7\u30e7\u30f3","columnTitle":"\u30a2\u30d7\u30ea\u30b1\u30fc\u30b7\u30e7\u30f3","source":"product","key":5721,"filter_types":["applications","application_note","posters"],"config_list":[],"anchor":"table_anchor_applications","filter":true} {"title":"\u30c6\u30af\u30cb\u30ab\u30eb\u30c9\u30ad\u30e5\u30e1\u30f3\u30c8","columnTitle":"\u30c6\u30af\u30cb\u30ab\u30eb\u30c9\u30ad\u30e5\u30e1\u30f3\u30c8","source":"product","key":5721,"filter_types":["technical","technical_reports","white_papers","primers"],"config_list":[],"anchor":"table_anchor_technical","filter":true} {"title":"\u5404\u7a2e\u8cc7\u6599","columnTitle":"\u5404\u7a2e\u8cc7\u6599","source":"product","key":5721,"filter_types":["manuals"],"config_list":[],"anchor":"table_anchor_manual","filter":true}

マテリアル

CFRPの高速引張試験におけるDIC解析

  • 材料の特性を把握するためには、静的特性だけでなく衝撃特性などの動的特性の取得も重要です。炭素繊維強化プラスチック(CFRP)は、損傷が発生すると瞬時に破壊が進行する脆性的な破壊挙動を示すため、撮影速度および解像度の優れた高速度ビデオカメラで観察する必要があります。本製品ではイメージセンサの解像度向上により、DIC解析のパフォーマンスが向上しています。

    CFRPの高速引張試験

  • 撮影速度：2,000万コマ／秒　　試験速度：10 m/s　　試験片幅：12 mm

 

ノッチ付き樹脂試験片の高速引張試験におけるDIC解析

  • 高速引張試験機HITS-TXを使用して、ノッチ付き樹脂試験片の10 m/sでの高速引張試験を行いました。ノッチ部からき裂が発生し、き裂前方に応力が集中し、き裂進展後はひずみが減少する様子が観察されました。

    ノッチ付き樹脂試験片の高速引張試験におけるDIC解析

  • 撮影速度：500万コマ／秒　　視野幅：約25 mm

スプリット・ホプキンソン棒法によるアルミ合金の衝撃圧縮試験

  • スプリット・ホプキンソン棒法によるアルミ合金の衝撃圧縮試験の様子を撮影し、撮影した画像からDIC解析を実施しました。

    ホプキンソン棒法によるアルミ合金の衝撃圧縮試験
    ホプキンソン棒法によるアクリルブロックの衝撃圧縮試験

  • 撮影速度：50万コマ／秒　　視野幅：約15 mm

スプリット・ホプキンソン棒法によるアクリルブロックの衝撃圧縮試験

  • スプリット・ホプキンソン棒法により、アクリルブロックに衝撃圧縮負荷を与え、亀裂進展や破壊の様子を撮影しました。アクリルブロックは中央にΦ2 mmの円孔を有しており、そこから亀裂が左右へ進み、斜め方向にも亀裂が入ることで破壊に至ることがわかりました。

    ホプキンソン棒法によるアクリルブロックの衝撃圧縮試験
    ホプキンソン棒法によるアルミ合金の衝撃圧縮試験

  • 撮影速度：500万コマ／秒　　視野幅：約15 mm

ガラスチューブの圧縮試験における3D-DIC解析

  • ガラスチューブの圧縮試験におけるひずみ分布をHPV-X3 を2 台使用した3D-DIC 解析により可視化しました。ガラスのような脆性材料の破壊現象の観察には数Mfps の高速度カメラを使用する必要があります。

    ガラスチューブ

  • 撮影速度：500万コマ／秒　　視野幅：約50 mm

  • ガラスチューブ

撮影協力：東北大学大学院工学研究科　附属先端材料強度科学研究センター　次世代エネルギーシステム研究部門

ガラスのリングオンリング試験におけるき裂進展の観察

  • 強化ガラスのリングオンリング試験を行い、破壊時に発生するき裂の様子を撮影しました（参考規格：ASTM C1499）。

    ガラスのリングオンリング試験

  • 撮影速度：1,000万コマ／秒　　視野幅：約45 mm

雷撃試験におけるアーク挙動の高速度撮影

  • 航空機用材料が受ける雷撃損傷を低減するため、損傷メカニズムの解明が求められています。ここでは、実際の落雷現象を模擬したアークエントリー試験におけるアルミ細線の様子を撮影し、一連の雷電流の進展過程と、アルミ線が雷撃によりプラズマ化して蒸発した過程を観察しました。

    雷撃試験におけるアーク挙動の高速度撮影
    雷撃試験におけるアーク挙動の高速度撮影

  • 撮影速度：2,000万コマ／秒　　視野幅：約50 mm
    撮影協力：宇宙航空研究開発機構　航空技術部門

 

微小爆薬起爆時の爆轟波・衝撃波の観察

  • アジ化銀ペレットをレーザーにより起爆させたときの爆轟波と衝撃波をシュリーレン法により撮影しました。爆轟波の周りの衝撃波が伝播していき、アルミ合金プレートの反射する様子を鮮明にとらえられています。

    微小爆薬起爆時の爆轟波・衝撃波の観察

撮影速度：100万コマ／秒　　視野幅：約250 mm

  • アジ化銀ペレット起爆時のペレット周辺の様子を2,000万コマ／秒で撮影しました。レーザー照射後、約450 ns遅れて爆轟波が発生、その後、爆轟波の周辺に衝撃波が伝播する様子がとらえられています。

撮影速度：2,000万コマ／秒　　視野幅：約5 mm
撮影協力：東北大学流体科学研究所　大谷清伸　先生

シュリーレン法による衝撃波の観察

  • ガスガンにより打ち出したペレットが飛翔することで生じた衝撃波をシュリーレン法により撮影しました。ペレットの航路に設置したラバーバンドにより、衝撃波が反射する様子を観察することができました。

    シュリーレン法による衝撃波の観察

  • 撮影速度：87万コマ／秒　　視野幅：約100 mm

ライフサイエンス

PVA（ポリビニルアルコール）ゲル中の気泡の膨張収縮過程

  • PVAゲルにレーザーを集光させたときの気泡の発生の様子を撮影しました。気泡は膨張、収縮を繰り返します。気泡の発生時や消滅時に衝撃波が伝播する様子がとらえられています。

    PVAゲル

  • 気泡発生時

    撮影速度：2,000万コマ／秒　　視野幅：約75 mm

  •  

  • 気泡消滅時

    撮影速度：2,000万コマ／秒　　視野幅：約20 mm

撮影協力：佐賀大学　理工学部理工学科機械工学部門　橋本時忠　先生

 

ショックチューブにおける衝撃波の観察

  • ショックチューブにより大気圧の8倍の空気を一気に放出したときに発生する衝撃波をマッハ・ツェンダー干渉系で撮影しました。ショックチューブは高圧部、低圧部、超音速ノズル、撃針部から構成されます。高圧部と低圧部の間には、プラスチック製の隔膜が設置されており、試験時にはこの隔膜を撃針で破膜させることで衝撃波を発生させます。

    ショックチューブ

  • 撮影速度：100万コマ／秒
    撮影協力：佐賀大学　理工学部理工学科機械工学部門　橋本時忠　先生

マイクロバブルの高周波振動の観察

  • レーザーを照射し局所的加熱したときに水中に生成されるマイクロバブルを撮影しました。生成されたマイクロバブルは膨張し、収縮します。収縮過程にバブルが消滅する瞬間にジェット流が生じている様子がとらえられています。

    マイクロバブル

  • 撮影速度：2,000万コマ／秒　　視野幅：約110 μm
    撮影協力：京都大学大学院工学研究科　マイクロエンジニアリング専攻
    マイクロ加工システム分野　名村今日子　先生