KINDAI UNIVERSITY


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沖中 知雄オキナカ トモオ

プロフィール

所属部署名理工学部 社会環境工学科 / 総合理工学研究科
職名准教授
学位Ph.D.
専門材料力学
ジャンル科学・技術/物理学
コメンテータガイドhttp://www.kindai.ac.jp/meikan/297-okinaka-tomoo.html
ホームページURLhttps://kaken.nii.ac.jp/d/r/90298985.ja.html
メールアドレス
Last Updated :2017/09/14

コミュニケーション情報 byコメンテータガイド

コメント

    主として材料の破壊現象について研究しています。特に脆性破壊時のき裂の進展・停止について、超高速ビデオカメラを利用した画像解析と数値計算を用いて研究しています。

学歴・経歴

経歴

  •   2011年,  - 2014年, 近畿大学(准教授)

研究活動情報

研究分野

  • 土木工学, 構造工学・地震工学・維持管理工学
  • 土木工学, 土木材料・施工・建設マネジメント
  • 土木工学, 水工学

研究キーワード

  • PIV, X-FEM, 亀裂進展, き裂不安定成長, 超高速ビデオカメラ, 画像計測, 動的J積分, 亀裂進展過程, 光弾性実験, 応力波, 画像解析, 歪速度依存性, 動的光弾性実験, ISISカメラ, 圧縮き裂, 超高速撮影, 衝撃問題, ガウス粒子, 亀裂進展速度, 阪神・淡路大震災, 衝撃破壊試験, 不安定成長, 光弾性試験, 応用力学, スプレーマーキング, PDS-FEM, 弾塑性挙動, 動的光弾性試験, 粒子追跡, 亀裂進展問題

MISC

  • 1,600万コマ/秒の超高感度CCDの予備評価と今後の展開(固体撮像技術および一般), 江藤 剛治, Nguyen H. D., Dao V. T. S., 田仲 正敏, 竹原 幸生, 沖中 知雄, 丸山 裕孝, 林田 哲哉, 新井 俊希, 呉田 昌俊, 瀬川 麻里子, 新井 正敏, 映像情報メディア学会技術報告, 35, 17, 23, 26,   2011年03月15日, http://ci.nii.ac.jp/naid/110008594076
    概要:2010年に1,600万コマ/秒の裏面照射撮像素子を開発した.このセンサーの予備評価の結果を要約する.次世代超高速度撮像素子のコンセプトについても紹介する.この素子は超高速度・超高感度に加えて画像信号積算という新しい機能も内蔵している.
  • 一軸圧縮荷重下で進展するき裂への画像計測の適用:-超高速ビデオカメラを用いた高時間分解能画像計測の試み-, 沖中 知雄, 実験力学, 14, 3, 182, 186,   2014年, http://ci.nii.ac.jp/naid/130004691197
    概要:   Image analysis with ultra-high-speed camera is applied to the unstable crack growth under quasi-static uniaxial compression. Stress field around the moving crack tip in the transparent specimen is visualized by means of photo-elastic technique and images of growing cracks and the stress field are captured with the frame rate of 250,000 fps. As a result, it is revealed that wing cracks start initiation at each end of the initial defect with time lag, and the time difference in their initiation corresponds to the travelling time of the stress wave, which is released due to the growth of the primary crack, from one end of the initial defect to the other end.
  • 準静的載荷下でのき裂の不安定成長の実験と数値解析による検討, 沖中 知雄, 日本機械学會論文集. A編, 75, 757, 1193, 1201,   2009年09月25日, http://ci.nii.ac.jp/naid/110007358714
    概要:Copyright (c) 2009, 一般社団法人日本機械学会, rights: 本文データは学協会の許諾に基づきCiNiiから複製したものである, relation: isVersionOf: http://ci.nii.ac.jp/naid/110007358714/[Abstract] Unstable crack growth under quasi-static loading condition is studied both experimentally and numerically in this work. Image analysis is applied to the experimental study. Stress field around the propagating crack tip is visualized by means of photo-elastic technique, and images of the unstable crack growth and the visualized stress field around the propagating crack-tip are captured by the ultra-high-speed camera with the frame rate of 1000000fps. Images are successfully captured at every 0.3mm crack growth. Next, the numerical simulation technique to simulate the unstable crack growth without the rearrangment of nodes and elements is proposed. In the proposed technique, X-FEM is extended to include the dynamic phenomena. The result of the simulation is directly compared with the experimental observation. As a result of comparison, numerically simulated fringe patterns have a good agreenment with the experimentally observed ones, and hence, it is shown that the proposed algorithm has a sufficient accuracy.
  • 組立て型3板式超高速ビデオカメラのためのポスト・デジタル画像補正に関する研究, 沖中 知雄, 江藤 剛治, 竹原 幸生, 近藤 泰志, 丸野 浩昌, 征矢 秀樹, 可視化情報学会論文集合本 = Transactions of the Visualization Society of Japan, 24, 1, 1, 8,   2004年07月31日, http://ci.nii.ac.jp/naid/10013434940
    概要:超高速デジタル式ビデオカメラを3板化するために必要なポスト・デジタル画像補正手法を開発した. 実験室レベルで3台の単板式ISISカメラを組合せ, 3板式ISISカメラとして使用することを目標とする. これにより, カメラを複数台使用しての計測と3板式カメラを使用しての計測の双方が実現でき, 計測の応用範囲が大きく広がることが期待できる. 3板式カメラとして撮像素子組合せる際, 各撮像素子間の位置, 感度のずれが問題となり, 補正を施す必要がある. 本研究では, カメラの組立て後に, ポスト・デジタル処理によりこれらの補正を行うことを試みた. ガウス粒子を用いた高精度粒子検出手法と粒子の検出に適した標準試験板を開発し, この標準試験板の撮影画像のみから, 各撮像素子間の位置と感度を補正する手法を開発した. 提案された手法をカラー静止画像, 毎秒12.5万枚で撮影されたカラー動画の撮影に適用し, 補正手法の妥当性を 示した.
  • 超高速ビデオカメラとX-FEMを用いた平行亀裂の進展経路に関する基礎的研究, 沖中 知雄, 堀 宗朗, 小国 健二, 土木学会論文集A, 65, 2, 321, 334,   2009年, http://ci.nii.ac.jp/naid/130004942767
    概要: 亀裂の進展経路は材料の不均一性や複数の亀裂の相互作用により様々に変化し,時に経路の安定性が損なわれる.亀裂進展経路の分布性状や安定性の有無を実験的に検証することを目的とし,微視的な不均一性を含む供試体中で初期亀裂として形成した二本の平行亀裂から亀裂を進展させ,亀裂進展過程を超高速ビデオカメラにより可視化する.同時に光弾性実験装置を用いて進展する亀裂先端部近傍の応力場をμs単位で可視化する.準静的載荷下での亀裂の進展解析は準静的に行われることが多いが,その精度を進展中の亀裂先端部近傍の応力場と比較して検討した例は少ない.そこで本研究では,実験により得られた干渉縞パターンと解析により再現された干渉縞パターンを比較することにより,解析の精度を検証する.
  • 三次元PDS‐FEMを用いた平行亀裂の進展経路の評価, 若井 淳, 沖中 知雄, 堀 宗朗, 小国 健二, 応用力学論文集, 11, 141, 148,   2008年, http://ci.nii.ac.jp/naid/130004091225
    概要:In this paper, fracture analysis that uses PDS-FEM is extended to the three-dimensional setting. Monte-Carlo simulation is carried out for a plate with two parallel cracks which are located in an anti-symmetric mannter. The probability density function of the crack path is calculated in order to evaluate the statistical and spatial distribution of the crack path, and it is shown that the crack path of an idearly homogenous plate is unstable so that small local heterogeneity produces large variaibility in the crack path. The simulation results are compared with experimental data, and some discussions are made for the PDS-FEM fracture analysis.
  • 100万枚/秒のビデオカメラ用画素周辺記録型撮像素子(固体撮像技術および一般), 江藤 剛治, 武藤 秀樹, 竹原 幸生, 沖中 知雄, 高野 保英, 映像情報メディア学会技術報告, 26, 26, 27, 33,   2002年03月18日, http://ci.nii.ac.jp/naid/110003671350
    概要:各画素がそれぞれ103個のCCD型メモリーと連続上書きのためのドレーンを持つ、画素周辺記録型撮像素子(ISIS: In-situ Storage Image Sensor)を開発した。これにより100万枚/秒の超高速連続撮影と動画再生を実現した。1画素という限られた空間の中に多数のメモリーを組み入れ、かっ高感度低ノイズを達成するために、非常に単純な素子構造を考案した。本報告ではこの素子の概要を説明するとともに、より以上の高性能を達成するための素子である斜め積層型撮像素子(Shingle Sensor)の構造を提案する。
  • 静的載荷下で進展を開始する亀裂先端部近傍の応力場の超高速ビデオカメラを用いた可視化, 沖中 知雄, カリモフ パベル, 江藤 剛治, 応用力学論文集, 10, 301, 309,   2007年, http://ci.nii.ac.jp/naid/130004257897
    概要:The stress field around the propagating crack tip under the static loading is visualized. An ultra high speed camera of 1Mfps (Million frames per second) is applied to visualize the stress field around the crack tip by means of conventional photo-elastic imaging technique. A new video trigger system is also developed to detect the initiation of the crack propagation. As a result, it is revealed that the elastic wave, propagating in the specimen, has a significant effect on the crack propagation behavior.
  • 斜行直線CCD型画素周辺記録領域を持つ100万枚/秒の撮像素子(<論文小特集>イメージセンシング技術), 江藤 剛治, 武藤 秀樹, 竹原 幸生, 高野 保英, 沖中 知雄, 映像情報メディア学会誌 : 映像情報メディア, 56, 3, 483, 486,   2002年03月01日, http://ci.nii.ac.jp/naid/110003670880
    概要:撮影速度100万枚/秒のビデオカメラ用撮像素子を開発した.撮影中は全画素並列で一斉に各画素の周辺に組入れられた記録領域に画像情報を蓄積するので究極の高速化が可能である.このような素子を画素周辺記録型撮像素子(ISIS: In-situ Storage Image Sensor)と呼ぶ.開発した素子の記録要素は少し斜めに置かれた通常の直線CCDで,非常に単純な構造である.ドレーンも組入れられており,103枚の連続上書き撮影が可能である.試験撮影により高感度,高画質であることも確かめられた.
  • 静的載荷下で進展を開始する亀裂先端部近傍の応力場の超高速ビデオカメラを用いた可視化, 沖中 知雄, Karimov Pavel, 江藤 剛治, 応用力学論文集, 10, 301, 309,   2007年, http://ci.nii.ac.jp/naid/40015713998
  • 超高速ビデオカメラの開発, 江藤 剛治, 竹原 幸生, 高野 保英, 沖中 知雄, 近藤 泰志, 丸野 浩昌, 田窪 健二, 征矢 秀樹, 可視化情報学会誌 = Journal of the Visualization Society of Japan, 21, 59, 62,   2001年07月01日, http://ci.nii.ac.jp/naid/10006385749
  • 阪神・淡路大震災による剛橋の破壊メカニズムに関する研究, 沖中 知雄, 近畿大学理工学部研究報告, 36, 69, 74,   2000年09月, http://ci.nii.ac.jp/naid/110000174003
  • 4.非線形力学  超高速デジタル式ビデオカメラを用いた画像解析手法の開発―亀裂進展問題への適用の試み―:亀裂進展問題への適用の試み, 沖中 知雄, 江藤 剛治, 応用力学論文集, 6, 445, 454,   2003年, http://ci.nii.ac.jp/naid/130004091446
    概要:The object of this research is to develop an accurate particle detection method for image analysis. Image analysis with in-situ storage image sensor (ISIS) camera is expected to be a powerful tool for finite deformation problem of continuum medium under high-strain rate. Accurate particle detection is of importance in this application, since the accuracy of detected strain strongly depends on that of particle detection. Tracking of Gaussian particle is combined with the size and configuration of photo diodes on ISIS. Then, the problem of particle detection is successfully reduced to the optimization problem with three variables. The proposed method results in the accuracy of 0.011 pixel according to the numerical simulation.
    Finally, the image analysis with proposed method is applied to the crack propagation problem under the impact loading. Strain concentration preceding the crack propagation is obtained through the image analysis.
  • 超高速デジタル式ビデオカメラを用いた画像解析手法の開発--亀裂進展問題への適用の試み, 沖中 知雄, 江藤 剛治, 応用力学論文集, 6, 445, 454,   2003年, http://ci.nii.ac.jp/naid/80016259475
  • 阪神大震災により円形断面鋼製橋脚に生じた脆性破壊の材料特性からの検討, 三木 千壽, 休場 裕子, 沖中 知雄, 土木学会論文集 = Proceedings of JSCE, 612, 45, 53,   1999年01月21日, http://ci.nii.ac.jp/naid/10002526853
    概要:阪神淡路大震災において, 橋梁部材の大規模変形後に脆性破壊の発生するケースが見られた. そこで本研究では, 阪神淡路大震災により被災した橋脚より採取した鋼材の材料試験を行い, 材料特性の変化に着目する. これにより地震時に橋脚に導入されたひずみを推定するとともに, このひずみによる鋼材の脆化について検討を加え, 地震時の脆性破壊発生のメカニズムを明らかにしようと試みる.
  • 超高速ビデオカメラの開発, 江藤 剛治, 竹原 幸生, 高野 保英, 沖中 知雄, 近藤 泰志, 丸野 浩昌, 田窪 健二, 征矢 秀樹, 可視化情報学会誌, 21, 1, 59, 62,   2001年, http://ci.nii.ac.jp/naid/130003649500
    概要:An high speed video camera of 1, 000, 000 fps is under development. A series of test image sensors for the camera have been designed, fabricated and tested. The sensor is an ISIS, In-situ Storage Image Sensor, which stores image signals generated on each pixel in a storage area nearby to the pixel during an image capturing phase, and release them out of the sensor during a readout phase after the image capturing. The ISIS-VU was only to test the charge transfer rate to realize the target frame rate, 1, 000, 000 fps, and some optical characteristics; the ISIS-V1 was fabricated to check the basic performance and to actually capture continuous images of 16 frames at the frame rate; the ISIS-V2 is a prototype sensor, which is mounted on a mock-up camera under development; the ISIS-V3 under basic design will be the final target sensor of the project with high performance. The development process and performances achieved so far are briefly described.
  • 「阪神大震災により円形断面鋼製橋脚に生じた脆性破壊の材料特性からの検討」への討議・回答, 大倉 一郎, 三木 千壽, 休場 裕子, 沖中 知雄, 土木学会論文集 = Proceedings of JSCE, 640, 237, 238,   2000年01月21日, http://ci.nii.ac.jp/naid/10004541151
  • 三木千壽 休場裕子 沖中知雄 共著「阪神大震災により円形断面鋼製橋脚に生じた脆性破壊の材料特性からの検討」への討議・回答, 大倉 一郎, 三木 千壽, 休場 裕子, 沖中 知雄, 土木学会論文集, 640, 237, 238,   2000年, http://ci.nii.ac.jp/naid/130003801540