JPH10185854A - 構造材料の疲労損傷検知方法およびその検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造材料４（母材）はこれを非破壊とし
て、疲労損傷の検知が可能であるとともに、電源の消費
を押さえ、長時間にわたる疲労損傷の履歴を把握するこ
とが可能な構造材料の疲労損傷検知方法およびその検知
装置を提供すること。 【解決手段】 疲労損傷を常時計測するのではなく所定
時間間隔をおいて継続的に検知を行うこと、この検知は
歪ゲージや電気抵抗線その他の検知センサー１２の機械
的な計測ないし破壊などによる変化を把握することに着
目したもので、構造材料４に検知センサー１２を取り付
けるセンサー取付け工程と、所定の時間間隔をおいて、
検知センサー１２からの計測値を順次メモリー部１７に
入力する計測値入力工程と、メモリー部１７における記
憶内容にもとづいて構造材料の疲労損傷の程度を検知す
る検知工程と、を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は構造材料の疲労損傷
検知方法およびその検知装置にかかるもので、とくに橋
梁、鉄塔、その他の建築物、さらには建設機械などの機
械構造など、構造物を構築している鋼材料など各種の構
造材料ないし構造部材（母材）に発生する疲労損傷の程
度を検知するための構造材料の疲労損傷検知方法および
その検知装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の構造材料は、外力が作用するにと
もなって疲労損傷するものであり、これを定期的に検査
して、安全性を確保することは必須の事項である。しか
しながら、構造材料は、検査により常に確認を必要とす
る点検項目が多数有りながら、目視検査にかなり専門的
な知識および経験を要すること、検査作業のための足場
の確保などが必要で危険性をともなうこと、および検査
自体に多大な時間がかかるとともに長期間にわたって検
査を続行してゆかなければならないことなどから、その
疲労損傷の状態把握や異常検知を的確かつ効率的に行う
ことが要請されている。

【０００３】こうした検査ないし維持管理において、疲
労損傷の検知段階は、疲労が累積しているがまだ亀裂な
どが発生していない第一段階、疲労により損傷が亀裂と
して発生した第二段階、およびこの疲労が進展して亀裂
が延びた第三の段階という履歴段階に分けることができ
る。それぞれの段階において、たとえば第一段階では疲
労の累積の程度を把握して疲労亀裂の発生の可能性を検
知する必要があり、第二段階では亀裂の発生を検知する
必要があり、さらに第三の段階では亀裂の進展状況を把
握して亀裂の進展と破壊時期の予測を行う必要がある。

【０００４】しかしながら従来、こうした必要性をすべ
て満足して、構造材料の疲労損傷の履歴を確実に把握す
ることができる疲労損傷検知方法およびその検知装置な
どがなかった。たとえば、図１４に示す従来の疲労損傷
検知装置１は、歪ゲージ２と、計測制御部３と、を有
し、この歪ゲージ２を構造材料４（母材）の所定部位に
取り付けて、外力による負荷にともなって構造材料４に
発生する応力や応力頻度を計測可能としたものである。
しかしながら、亀裂の発生する可能がある箇所すべてに
歪ゲージ２などの検知センサーを取り付けることは、検
知センサーの数が膨大になること、数を減らそうとして
もどこにするか特定することができないというという問
題があった。そのため従来は、当該構造材料４の中で作
用応力が最大の箇所に歪ゲージ２を取り付けて応力を測
定し、その構造部材４における各亀裂発生可能箇所を計
算により判断することとしていた。また、歪ゲージ２が
長時間にわたって計測を行うための電源（バッテリー）
の容量に限度があるという問題があり、実際には、長時
間にわたる計測を実行することができなかった。

【０００５】すなわち、この疲労損傷検知装置１によれ
ば、構造材料４に作用する応力挙動を検出することがで
きるので、亀裂の発生しそうな箇所およびその時期を推
定することが可能となる。しかも、亀裂発生の箇所が特
定されていなくても、小数の歪ゲージ２を設けることに
より亀裂の発生を予測することができる。ただし、常に
応力挙動（応力頻度など）を収録し続ける必要があり、
電源の寿命に依存するという問題がある。

【０００６】図１５は、従来のさらに他の疲労損傷検知
装置５（たとえば特開平５−１１３３９０号）の概略斜
視図であって、この疲労損傷検知装置５は、モニター板
６を固定ボルト７により構造材料４に固定してある。た
だし、モニター板６に、あらかじめほぼＶ字状の切欠き
部８を形成することにより、ここに応力を作用させて亀
裂を発生させ、構造材料４における亀裂の発生を検知し
ようとするものである。

【０００７】しかしながら、この疲労損傷検知装置５に
おいても、構造材料４における亀裂の発生を予測するこ
とが可能ではあるが、疲労損傷ないし亀裂の履歴の把握
は困難である。すなわち、この疲労損傷検知装置５によ
れば、発生した亀裂を的確に把握することができ、図１
４に示した応力頻度を収録する検知方法（疲労損傷検知
装置１）に比較して比較的長いインターバルで検出する
ことができるが、あらかじめ亀裂の発生する箇所を予想
して特定した上でモニター板６を取り付けなければなら
ないという問題がある。

【０００８】さらに、特公平３−７４７８５号による
「疲労損傷予知法」おいては、予知ピースに切欠を設け
るとともにその先端に形成したホールに色液を封入し、
このホールにまで亀裂が進行した時点で色液を目視可能
として、構造物の寿命を予知しようとしているが、この
予知法においても同様に、疲労損傷ないし亀裂の履歴の
把握は困難である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
諸問題にかんがみなされたもので、構造材料（母材）に
おける疲労の累積の程度を把握して疲労亀裂の発生の可
能性を検知することができるとともに、亀裂の発生を検
知することができ、さらに亀裂の進展状況を把握して亀
裂の進展と破壊時期の予測を行うことができる構造材料
の疲労損傷検知方法およびその検知装置を提供すること
を課題とする。

【００１０】また本発明は、構造材料はこれを非破壊と
して、疲労損傷の検知が可能であるとともに、疲労損傷
の履歴を把握することが可能な構造材料の疲労損傷検知
方法およびその検知装置を提供することを課題とする。

【００１１】また本発明は、疲労損傷による亀裂の履歴
を長時間にわたって検知することができる構造材料の疲
労損傷検知方法およびその検知装置を提供することを課
題とする。

【００１２】また本発明は、疲労損傷による亀裂の進展
速度を測定して、理論式から応力および疲労寿命を推定
可能な構造材料の疲労損傷検知方法およびその検知装置
を提供することを課題とする。

【００１３】また本発明は、電源の消費を押さえ、長時
間にわたる疲労損傷の検知を低コストで行うことができ
るようにした構造材料の疲労損傷検知方法およびその検
知装置を提供することを課題とする。

【００１４】また本発明は、機械的な検知手段および電
気的計測手段を組み合わせることにより、構造材料の疲
労損傷の検知を定期的な点検作業のみで行うことができ
るようにした構造材料の疲労損傷検知方法およびその検
知装置を提供することを課題とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、疲労
損傷の計測状態を常時持続させるのではなく、所定時間
間隔をおいて継続的に検知を行うこと、この検知は歪ゲ
ージや電気抵抗線その他の検知センサーの機械的な計測
ないし破壊などによる変化を把握すること、この変化状
態ないしは亀裂の進展速度を記憶すること、およびこの
ような変化状態が所定の「しきい値」に達した場合には
これを表示すること、さらに定期点検時にこの記憶内容
を確認するようにすることに着目したもので、第一の発
明は、外力が加わる構造材料の疲労損傷の程度を検知す
るための構造材料の疲労損傷検知方法であって、上記構
造材料に検知センサーを取り付けるセンサー取付け工程
と、所定の時間間隔をおいて、この検知センサーからの
計測値を順次メモリー部に入力する計測値入力工程と、
このメモリー部における記憶内容にもとづいて上記構造
材料の疲労損傷の程度を検知する検知工程と、を有する
ことを特徴とする構造材料の疲労損傷検知方法である。

【００１６】上記検知センサーによる計測値あるいは上
記構造材料の疲労損傷の程度の少なくともいずれか一方
が所定のしきい値をこえた場合に、これを表示する表示
工程を有することができる。

【００１７】上記検知工程において、上記構造材料に発
生する疲労損傷の亀裂の進展性から、該構造材料に作用
する作用応力を演算することができる。

【００１８】第二の発明は、外力が加わる構造材料の疲
労損傷の程度を検知するための構造材料の疲労損傷検知
装置であって、上記構造材料に取り付ける検知センサー
と、所定の時間間隔をおいて、この検知センサーからの
計測値をメモリー部に順次入力するとともに、このメモ
リー部における記憶内容にもとづいて上記構造材料の疲
労損傷の程度を検知する制御部と、を有することを特徴
とする構造材料の疲労損傷検知装置である。

【００１９】上記制御部は、上記検知センサーによる計
測値あるいは上記構造材料の疲労損傷の程度の少なくと
もいずれか一方が所定のしきい値をこえた場合に、これ
を表示する表示部を有することができる。

【００２０】上記検知センサーは、インジケーター板を
介して上記構造材料にこれを取り付け可能としてあるこ
とができる。このインジケーター板には所定形状の切欠
き部を設けることにより、構造材料よりもインジケータ
ー板ないしその検知センサー部分に亀裂が発生し易くす
ることができる。インジケーター板に設ける切欠き部の
形状は、これを種々の形状に形成することにより、検出
しようとする応力の感度を定めることができる。とくに
このインジケーター板は、これに作用する応力と、これ
が取り付けられる構造材料に作用する応力との相関性を
できるだけ安定させてあるものであることが望ましい。

【００２１】上記検知センサーは、上記構造材料に発生
する疲労損傷の亀裂方向に垂直に、並列状態および直列
状態の少なくともいずれか一方の状態に配列した複数個
の歪ゲージを有することができる。すなわち、歪ゲージ
を亀裂方向に垂直に並列させるか、直列に配置するか、
あるいは並列および直列を組み合わせて配置するか、任
意の構成を採用することができる。

【００２２】上記検知センサーは、上記構造材料に発生
する疲労損傷の亀裂方向に垂直に、並列状態および直列
状態の少なくともいずれか一方の状態に配列した電気抵
抗線を有することができる。すなわち、電気抵抗線を亀
裂方向に垂直に並列させるか、直列に配置するか、ある
いは並列および直列を組み合わせて配置するか、任意の
構成を採用することができる。この電気抵抗線として
は、電気抵抗が比較的小さい、一般の導線もこれに含む
ものである。また、上記検知センサーの上記電気抵抗線
は、これを複数本設けるとともに、上記亀裂の進行にと
もなってこれを順次断線可能としてあることができる。

【００２３】上記メモリー部の記憶内容は、これを外部
に読み出すことができるようになっていることができ
る。

【００２４】上記検知センサーは、インジケーター板を
介して上記構造材料にこれを取り付け可能としてあると
ともに、このインジケーター板には、上記構造材料に発
生する疲労損傷の亀裂を所定方向に案内可能なガイド溝
を形成してあることができる。

【００２５】上記制御部は、上記構造材料に発生する疲
労損傷の亀裂の進展性から、該構造材料に作用する作用
応力を演算可能とすることができる。

【００２６】本発明による構造材料の疲労損傷検知方法
およびその検知装置においては、亀裂などの疲労損傷の
進展状況を、歪ゲージや電気抵抗線などの検知センサー
をいわば一種のヒューズとして機能させ、この検知セン
サーないしはこれを構造材料に取り付けるインジケータ
ー板に構造材料よりも短い寿命で亀裂が発生するように
して、発生した亀裂を検知センサーにより正確に検出
し、亀裂の進展およびそのインターバルから亀裂の進展
速度を検出する。この進展速度にもとづいて、作用した
応力、およびある時間に作用した応力から等価応力を算
出し、構造材料の累積疲労の程度および亀裂発生寿命を
推定することができる。

【００２７】この検知センサーには、しきい値を設けて
おき、たとえば２年に１回など定期検査時の目視検査に
おいて、亀裂がしきい値に相当するまで進展するとこれ
を表示するようにすれば、異常の有無を確認することが
できる。したがって、２年に１回の定期検査時に目視に
より疲労損傷の程度を把握することができ、検査項目を
かなり減らすことも可能となり、作業効率および安全性
の向上にも寄与する。

【００２８】亀裂などの疲労損傷の検出という最低限の
機能は、検知センサーによりこれを機械的に検知可能と
するので、電源の寿命ないし電気制御回路部分の制限お
よび故障があっても、電気系統に左右されない亀裂の状
態が残っており、最小限必要な、異常検知としての機能
を確保することができる。したがって、採用する電源の
容量を選択することにより、たとえば最低でも１０年程
度（この期間は構造物の塗装必要周期でもある）の、さ
らにはそれ以上の長期間にわたって検知機能を低コスト
および小型化して発揮することができる。

【００２９】さらに、断続的に計測を行うとともに各回
の計測に必要な容量が少なくてすむので、検出した値の
履歴を収録する電気制御部の電源としては、これを電池
とすることができ、外部からの供給を不要とすることが
できる。したがって、装置全体を小型化して構造材料の
任意の部位にこれを取り付けることができるとともに、
低コスト化が簡単で、汎用性に富むものである。

【００３０】また、電気系統が故障しても、データ回収
時に用いる収録器からの外部バッテリーにより故障まで
のデータおよびその時点の疲労損傷の状況を収録するこ
とができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】つぎに本発明による構造材料の疲
労損傷検知方法およびその検知装置について、その実施
の形態による疲労損傷検知装置１０を例に取って図１な
いし図１３にもとづき説明する。ただし、図１４および
図１５と同様の部分には同一符号を付し、その詳述はこ
れを省略する。図１は、本発明による疲労損傷検知装置
１０の基本的構成の平面図であって、疲労損傷検知装置
１０は、インジケーター板１１と、検知センサー１２
と、制御部１３と、を有する。

【００３２】インジケーター板１１は、疲労損傷検知装
置１０全体を前記構造材料４の所定部位に貼付け、ある
いは取付けするためのもので、任意の形状を採用するこ
とができるが、たとえば矩形状としてその一辺にほぼＶ
字状の切欠き部１４を形成するとともに、この切欠き部
１４の尖端部１４Ａに臨んで検知センサー１２を配置
し、尖端部１４Ａに応力集中を生じさせ、負荷がかかっ
たときに構造材料４よりもインジケーター板１１ないし
その検知センサー１２部分に亀裂Ｃが発生し易くしてい
る。

【００３３】インジケーター板１１の材料およびこれを
構造材料４に貼付する接着剤などは、任意のものを採用
可能であるが、耐久性ないし耐候性を有するとともに、
構造材料４に作用する応力との相関性および検知センサ
ー１２に作用する応力との相関性をより安定して把握す
ることができるものが望ましく、一般的にはできるだけ
インジケーター板１１を薄く形成する。

【００３４】検知センサー１２は、亀裂Ｃの進行方向に
対して直角に対向してこれを配置することにより、作用
力を容易に受けて経時的な変化を検出し易くすることが
可能なものが望ましく、図３ないし図５にもとづき後述
するが、歪ゲージあるいは電気抵抗線を並列に配置した
ものを採用する。

【００３５】図２は、制御部１３の一般的かつ基本的な
構成を概略的に示す説明図であって、制御部１３は、マ
イクロプロセッサー部１５と、電源部１６と、メモリー
部１７と、表示部１８と、を有する。

【００３６】マイクロプロセッサー部１５は、所定周期
で、たとえば１日１回、１０秒間程度の検知センサー１
２の計測を継続的に実行した上で、その計測結果をメモ
リー部１７に記憶する。

【００３７】電源部１６は、所定容量のバッテリーを採
用することにより小型化を可能とする。本発明者の試算
によれば、通常の容量のバッテリーであれば、ほぼ１０
年間の断続的な継続検知が可能である。

【００３８】メモリー部１７は、検知センサー１２によ
る計測結果、ないしマイクロプロセッサー部１５におい
て演算した検知結果を記憶するとともに、定期点検時に
外部から読み取り可能としてある。

【００３９】表示部１８は、メモリー部１７における記
憶内容が所定のしきい値に達した場合に、任意の形態の
警戒信号としてこれを外部に表示する。

【００４０】検知センサー１２の構成としては、疲労損
傷に限らず、作用応力やズレ量もしくは変位量、反力や
圧力に対する検知センサーなど、疲労損傷を含めた異状
および状態を把握しこれを制御部１３に収録することが
できるものであれば、任意のものを採用することができ
る。たとえば、図３に示す一例は、複数個の歪ゲージ１
９を互いに並列に、かつ切欠き部１４からの亀裂Ｃの進
行方向に対して直角に並べて配列したもので、亀裂Ｃの
進行にともない、順次歪ゲージ１９がその応力を検出す
ることができるようにしてある。もちろん、上述のよう
に、歪ゲージに代わって、圧力センサー、変位センサー
あるいはこれらを組み合わせたものを採用することがで
きる。

【００４１】図４に示す検知センサー１２の他の例は、
複数本の電気抵抗線２０を互いに並列に、かつ切欠き部
１４からの亀裂Ｃの進行方向に対して直角に並べて配列
したもので、亀裂Ｃの進行にともない、順次電気抵抗線
２０が断線し、その変化を検出することができるように
してある。

【００４２】歪ゲージ１９あるいは電気抵抗線２０はそ
れぞれの間を所定間隔に設定してあり、亀裂Ｃが何日で
（何回の計測で）何ｍｍ延びたかの変化率（進展速度）
を把握することができ、この変化率と応力との相関関係
式から応力を把握することが可能となる。

【００４３】図５は、検知センサー１２を結線した計測
用ブリッジ回路２１を示す回路図であって、図示のよう
に、検知センサー１２に直列に接続した抵抗２２を介し
てブリッジ電圧ＢＶを印加し、亀裂Ｃの進展にともなっ
て電気抵抗線２０が順次断線し、その抵抗変化を判定電
圧ＪＶとして検出可能とする。

【００４４】図６は、検知センサー１２における計測結
果の概略を示すグラフ、図７は、同、計測結果の例を概
略的に示す図表であって、時間の経過による亀裂Ｃの進
行にともない、階段状に検知センサー１２の変化を検出
することができる。したがって、しきい値自体の設定
も、これを容易に行うことができる。

【００４５】なお、検知センサー１２における階段状の
検出の安定性を保証するために、応力に対する構造材料
４とインジケーター板１１との相関関係を図８の図表に
示すように、一定かつ安定したものとしておくことが望
ましい。たとえば、構造材料４が度数「１０」で応力が
発生したとすれば、インジケーター板１１に度数「９」
で常に発生すれば、安定化した相関関係である。

【００４６】また、この検知センサー１２における変化
率（進展速度）をもとに構造材料４に発生する応力を演
算する。 すなわち、進展速度（ｄａ／ｄＮ）＝Ｃ・（△Ｋ）ⁿ．．．式（１） △Ｋ＝Ｆ・△σ（πａ）^1/2 ．．．式（２） の関係式から応力σを演算する。ただし、ａは計測値、
Ｎは計測回数、△Ｋは応力拡大係数、Ｃ、ｎ、Ｆは定数
である。

【００４７】なお図９に示すように、当該疲労損傷検知
装置１０においては、インジケーター板１１における亀
裂Ｃの進行にともない、所定の位置で表示を行う場合
に、「青」、「黄」、「赤」などと色分け部２３を設け
ることによって、より目視しやすくすることも可能であ
り、あるいはインジケーター板１１におけるこの色分け
部２３に代わって、制御部１３の表示部１８部分で色分
け表示を行うようにすることも可能である。

【００４８】さらに、図１０および図１１に示すよう
に、亀裂Ｃの進行方向が検知センサー１２に対して好ま
しくは直角に交差するように亀裂Ｃを案内するために、
インジケーター板１１の表面あるいは裏面の少なくとも
いずれか一方に検知センサー１２に対して直角にガイド
溝２４を形成することができる。

【００４９】図１２は、制御部１３のさらに具体的な例
を示す回路図であり、制御部１３は、ＣＰＵ２５と、前
記メモリー部１７と、第１のバッテリー２６および第２
のバッテリー２７と、タイマー回路２８と、受光回路２
９と、ＡＮＤゲート３０と、第１のスイッチ３１および
第２のスイッチ３２と、検出回路３３と、前記表示部１
８と、を有する。

【００５０】図１３は、表示部１８の具体例であって、
表示部１８においては、危険領域マーク３４と、亀裂Ｃ
の段階表示部３５と、経過日数表示部３６と、を有す
る。危険領域マーク３４は、計測結果がしきい値をこえ
て危険領域に入った場合に表示を行う。亀裂Ｃの段階表
示部３５は、検知センサー１２における歪ゲージ１９あ
るいは電気抵抗線２０の損傷の段階（たとえばＴ０〜Ｔ
５まで）を順次、１〜２秒間程度表示する。経過日数表
示部３６は、当該疲労損傷検知装置１０を構造材料４に
取り付けてからの経過日数を上記段階表示部３５に合わ
せて表示する。

【００５１】第１のバッテリー２６および第２のバッテ
リー２７は、所定の容量を有し、内部回路の電源として
用いる。

【００５２】タイマー回路２８は、所定時間間隔、たと
えば２４時間ごとにＡＮＤゲート３０を開き、電源をＣ
ＰＵ２５および検出回路３３に供給するとともに、ＡＮ
Ｄゲート３０の「開」をＣＰＵ２５に伝達する。

【００５３】受光回路２９は、常時監視状態を維持し、
たとえば外部収録器３７からの赤外線などを受講して、
電源をＣＰＵ２５および表示器１８に供給する。ただ
し、この遠隔操作による表示部１８の確認は、検査時の
みとすることができる。なお、赤外線による遠隔操作の
ほかに、ＣＰＵ２５あるいはメモリー部１７部分に他の
外部収録器３８を直接接触させることにより、データの
読み取りを行うようにすることもできる。

【００５４】検出回路３３は、検知センサー１２の判定
電圧ＪＶ（たとえば図５）などを検出し、ＣＰＵ２５に
出力する。

【００５５】こうした構成の制御部１３においては、検
知センサー１２からの検出結果をメモリー部１７に保存
するとともに、しきい値に達した場合には表示部１８に
おいて所定の表示を行うことができる。

【００５６】とくに橋梁の場合には、２年に１回の定期
点検が法規制化されており、この点検時に表示部１８の
部分を確認することにより、疲労損傷の程度を確認する
ことが可能となる。もし検知センサー１２がしきい値を
こえているような場合には、詳細検査に移行するととも
に、メモリー部１７内のデータを疲労評価の処理を行
い、疲労損傷度を計算し、この損傷度にしたがって検査
計画および補修計画に反映する。問題がなければもちろ
ん、そのまま記録を続行する。

【００５７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、構造材料
に取り付けた検知センサーを所定時間間隔をおいて検出
することにより、機械的な検出結果を電気的に保存する
ようにすることができるので、電源の容量を最小限とし
ても長期間にわたる検知状態を保持することが可能とな
り、その疲労損傷の履歴を把握するとともに応力の状態
も把握して、亀裂発生の検出および予測を行うことがで
きる。また、電気回路部分が故障ないし切れた場合に
も、疲労損傷のそれまでの履歴はメモリー部に残ること
になり、センサー機能は維持されることになるととも
に、機械的なセンサー部分により現時点の状態を把握す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による疲労損傷検知装置１
０の基本的構成の平面図である。

【図２】同、制御部１３の一般的かつ基本的な構成を概
略的に示す説明図である。

【図３】同、検知センサー１２の構成の一例を示す平面
図である。

【図４】同、検知センサー１２の構成の他の例を示す平
面図である。

【図５】同、検知センサー１２を結線した計測用ブリッ
ジ回路２１を示す回路図である。

【図６】同、検知センサー１２における計測結果の概略
を示すグラフである。

【図７】同、計測結果の例を概略的に示す図表である。

【図８】同、応力に対する構造材料４とインジケーター
板１１との相関関係を示す図表である。

【図９】同、インジケーター板１１に「青」、「黄」、
「赤」などと色分け部２３を設けた例を示す平面図であ
る。

【図１０】同、インジケーター板１１にガイド溝２４を
形成した例を示す平面図である。

【図１１】同、側面図である。

【図１２】同、制御部１３のさらに具体的な例を示す回
路図である。

【図１３】同、表示部１８の具体例を示す平面図であ
る。

【図１４】従来の疲労損傷検知装置１の概略斜視図であ
る。

【図１５】従来のさらに他の疲労損傷検知装置５（たと
えば特開平５−１１３３９０号）の概略斜視図である。

【符号の説明】

１ 従来の疲労損傷検知装置（図１４） ２ 歪ゲージ ３ 計測制御部 ４ 構造材料（母材） ５ 従来の他の疲労損傷検知装置（図１５） ６ モニター板 ７ 固定ボルト ８ ほぼＶ字状の切欠き部 １０ 本発明による構造材料の疲労損傷検知装置（図
１） １１ インジケーター板 １２ 検知センサー １３ 制御部 １４ ほぼＶ字状の切欠き部 １４Ａ 切欠き部１４の尖端部 １５ マイクロプロセッサー部 １６ 電源部 １７ メモリー部 １８ 表示部 １９ 歪ゲージ（図３） ２０ 電気抵抗線（図４） ２１ 計測用ブリッジ回路（図５） ２２ 抵抗 ２３ 「青」、「黄」、「赤」などの色分け部（図９） ２４ ガイド溝（図１０） ２５ ＣＰＵ（図１２） ２６ 第１のバッテリー ２７ 第２のバッテリー ２８ タイマー回路 ２９ 受光回路 ３０ ＡＮＤゲート ３１ 第１のスイッチ ３２ 第２のスイッチ ３３ 検出回路 ３４ 危険領域マーク ３５ 亀裂Ｃの段階表示部 ３６ 経過日数表示部 ３７ 赤外線などによる外部収録器 ３８ 直接接触による外部収録器 Ｃ 亀裂 ＢＶ ブリッジ電圧（図５） ＪＶ 判定電圧（図５）

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外力が加わる構造材料の疲労損傷の程
   度を検知するための構造材料の疲労損傷検知方法であっ
   て、 前記構造材料に検知センサーを取り付けるセンサー取付
   け工程と、 所定の時間間隔をおいて、この検知センサーからの計測
   値を順次メモリー部に入力する計測値入力工程と、 このメモリー部における記憶内容にもとづいて前記構造
   材料の疲労損傷の程度を検知する検知工程と、 を有することを特徴とする構造材料の疲労損傷検知方
   法。
2. 【請求項２】 前記検知センサーによる計測値あるい
   は前記構造材料の疲労損傷の程度の少なくともいずれか
   一方が所定のしきい値をこえた場合に、これを表示する
   表示工程を有することを特徴とする請求項１記載の構造
   材料の疲労損傷検知方法。
3. 【請求項３】 前記検知工程において、前記構造材料
   に発生する疲労損傷の亀裂の進展性から、該構造材料に
   作用する作用応力を演算することを特徴とする請求項１
   記載の構造材料の疲労損傷検知方法。
4. 【請求項４】 外力が加わる構造材料の疲労損傷の程
   度を検知するための構造材料の疲労損傷検知装置であっ
   て、 前記構造材料に取り付ける検知センサーと、 所定の時間間隔をおいて、この検知センサーからの計測
   値をメモリー部に順次入力するとともに、このメモリー
   部における記憶内容にもとづいて前記構造材料の疲労損
   傷の程度を検知する制御部と、 を有することを特徴とする構造材料の疲労損傷検知装
   置。
5. 【請求項５】 前記制御部は、前記検知センサーによ
   る計測値あるいは前記構造材料の疲労損傷の程度の少な
   くともいずれか一方が所定のしきい値をこえた場合に、
   これを表示する表示部を有することを特徴とする請求項
   ４記載の構造材料の疲労損傷検知装置。
6. 【請求項６】 前記検知センサーは、インジケーター
   板を介して前記構造材料にこれを取り付け可能としてあ
   ることを特徴とする請求項４記載の構造材料の疲労損傷
   検知装置。
7. 【請求項７】 前記検知センサーは、前記構造材料に
   発生する疲労損傷の亀裂方向に垂直に、並列状態および
   直列状態の少なくともいずれか一方の状態に配列した複
   数個の歪ゲージを有することを特徴とする請求項４記載
   の構造材料の疲労損傷検知装置。
8. 【請求項８】 前記検知センサーは、前記構造材料に
   発生する疲労損傷の亀裂方向に垂直に、並列状態および
   直列状態の少なくともいずれか一方の状態に配列した電
   気抵抗線を有することを特徴とする請求項４記載の構造
   材料の疲労損傷検知装置。
9. 【請求項９】 前記検知センサーの前記電気抵抗線
   は、これを複数本設けるとともに、前記亀裂の進行にと
   もなってこれを順次断線可能としてあることを特徴とす
   る請求項８記載の構造材料の疲労損傷検知装置。
10. 【請求項１０】 前記メモリー部の記憶内容は、これ
    を外部に読み出すことができるようになっていることを
    特徴とする請求項４記載の構造材料の疲労損傷検知装
    置。
11. 【請求項１１】 前記検知センサーは、インジケータ
    ー板を介して前記構造材料にこれを取り付け可能として
    あるとともに、 このインジケーター板には、前記構造材料に発生する疲
    労損傷の亀裂を所定方向に案内可能なガイド溝を形成し
    てあることを特徴とする請求項４記載の構造材料の疲労
    損傷検知装置。
12. 【請求項１２】 前記制御部は、前記構造材料に発生
    する疲労損傷の亀裂の進展性から、該構造材料に作用す
    る作用応力を演算することを特徴とする請求項４記載の
    構造材料の疲労損傷検知装置。