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論文

受熱した鉄筋コンクリートの付着強度に及ぼす再水和の影響

宮部 あづさ*; 小山 拓*; 西尾 悠平*; 鈴木 裕士; 兼松 学*

コンクリート構造物の補修,補強,アップグレード論文報告集(CD-ROM), 19, p.59 - 64, 2019/10

本研究では、加熱後の再養生による鉄筋コンクリート(RC)の付着強度の回復メカニズムを解明するため、加熱履歴を600$$^{circ}$$C、再養生期間を0, 3, 7日とした冷間引抜試験および化学分析を行った。さらに、試験体内部を中性子トモグラフィーで可視化した。実験結果として、600$$^{circ}$$Cで加熱したRCの付着強度は再養生3日後には回復した。再水和したコンクリート中では、水酸化カルシウムが増加した一方でC$$_{2}$$Sが減少する傾向が見られた。また、加熱後に比べ再養生後は中性子線の透過率が低く、再水和により水和物が生成された可能性が示唆された。

論文

中性子ビーム技術を用いた鉄筋コンクリートの変形破壊挙動の評価

上野 一貴*; 鈴木 裕士; 小山 拓*; 西尾 悠平*; 兼松 学*

コンクリート構造物の補修,補強,アップグレード論文報告集(CD-ROM), 18, p.647 - 650, 2018/10

本研究では、中性子イメージング技術と画像処理技術を組み合わせることで、コンクリート内部に分散したガドリニウムマーカの動きを精度よく評価できる技術を開発した。次に、中性子イメージング技術と中性子回折法を組み合わせて、鉄筋コンクリートの引張載荷時の付着劣化挙動を評価した。その結果、中性子イメージング技術により得られるコンクリートの変形挙動と、中性子回折により得られる鉄筋の応力分布を比較・検討することで、鉄筋コンクリートの付着劣化挙動の評価が可能になることを示した。

論文

Deformation analysis of reinforced concrete using neutron imaging technique

小山 拓*; 上野 一貴*; 関根 麻里子*; 松本 吉弘*; 甲斐 哲也; 篠原 武尚; 飯倉 寛; 鈴木 裕士; 兼松 学*

Materials Research Proceedings, Vol.4, p.155 - 160, 2018/05

 被引用回数:0 パーセンタイル:100

We developed, in this study, a novel method to observe internal deformation of concrete by the neutron transmission imaging technique. In order to visualize the internal deformation of concrete, the cement paste markers containing Gd$$_{2}$$O$$_{3}$$ powder were two-dimensionally dispersed around the ferritic deformed rebar in the reinforced concrete. This experiment was conducted using BL22, RADEN, in the Material and Life Science Experimental Facility of the Japan Proton Accelerator Research Complex. The transmission images of the reinforced concrete sample were taken at several positions on the vertical sample stage, and the displacement of the marker from the initial position was successfully evaluated within approximately $$pm$$0.1 mm accuracy by image analysis for selected markers with higher contrast and circularity. Furthermore, concrete deformation under pull-out loading to the embedded rebar was evaluated by the same way, and its reaction compressive deformation was successfully observed by analyzing the displacement of the markers. The results obtained in this study bring beneficial knowledge that the measurement accuracy of the marker displacement can be improved more by choosing a spherical shape of the marker and by increasing the contrast of the marker.

論文

中性子回折法による曲げとせん断を受けた鉄筋コンクリートの付着応力度の非破壊評価

鈴木 裕士; 楠 浩一*; 佐竹 高祐*; 兼松 学*; 小山 拓*; 丹羽 章暢*; 椛山 健二*; 向井 智久*; 川崎 卓郎; Harjo, S.

非破壊検査, 67(4), p.180 - 186, 2018/04

本研究では、中性子回折法により二次元的に配筋した主筋およびせん断補強筋の応力分布を測定することにより、曲げモーメントを負荷した鉄筋コンクリート梁試験体の付着挙動を評価した。その結果、周囲のコンクリートによる主筋横方向の変形拘束が無視できるほどに小さいという前提に基づき、試験体を回転することなく、曲げ付着挙動の評価の鍵となる主筋の付着応力度分布の変化、およびせん断補強筋の軸応力変化の定量評価に成功した。ひずみゲージ法により測定されたコンクリートの巨視的な変形挙動との比較により、載荷に伴う曲げひび割れの発生と、それに続くせん断ひび割れの発生が、その周辺における付着劣化の原因となり、それに伴い主筋軸応力分布が変化することを確認した。本研究により、中性子応力測定技術は、鉄筋コンクリート梁の曲げ付着挙動の評価にも有効な手段であることを確認した。

論文

Development of a high power wideband polarizer for electron cyclotron current drive system in JT-60SA

三枝 幹雄*; 小山 岳*; 松原 史明*; 滝井 啓太*; 佐井 拓真*; 小林 貴之; 森山 伸一

Fusion Engineering and Design, 96-97, p.577 - 582, 2015/10

 被引用回数:2 パーセンタイル:74.39(Nuclear Science & Technology)

JT-60SA用電子サイクロトロン加熱電流駆動装置で採用が期待される2周波数ジャイロトロン用に110GHzと138GHzで使用可能な大電力広帯域マイターベンド型偏波器の開発を行った。マイターベンドに組み込んだ2種類(偏波面回転用と楕円偏波の軸比制御用)の回折格子の溝の深さは、2周波数に対して数値計算により最適化を行った。低電力試験の結果から、偏波面回転用と楕円偏波の軸比制御用の偏波器を組み合わせて、2周波数で全偏波が発生できる事を確認した。また熱応力の評価は有限要素法で行った。偏波面回転用マイターベンド型偏波器の大電力試験を110GHzで0.24MW、3秒まで行い、偏波器のジュール損失の回転角依存性が理論と矛盾しないことを確認した。

論文

Remote visualization system based on particle based volume rendering

河村 拓馬; 井戸村 泰宏; 宮村 浩子; 武宮 博; 坂本 尚久*; 小山田 耕二*

Visualization and Data Analysis 2015 (Proceedings of SPIE Vol.9397) (Internet), p.93970S_1 - 93970S_8, 2015/02

 被引用回数:3 パーセンタイル:11.37

この論文は遠隔地にあるスーパーコンピュータ上の大規模データに対する対話的な可視化を目的とした、粒子ベースボリュームレンダリング(PBVR)に基づく遠隔可視化システムについて提案するものである。遠隔PBVRシステムはレンダリングに必要な粒子データを生成するサーバとボリュームレンダリングを実行するクライアントから構成され、粒子データのサイズは画像解像度により計算されるものであり元のボリュームデータよりも十分に小さくなるという特徴がある。そのためネットワークの帯域幅に従って高フレームレートを得るための柔軟な画像詳細度制御が可能である。サーバはハイブリッドなプログラミングモデルにより様々なプラットフォームの高並列環境下で最適化可能である。この手法によりサーバ上のマッピング処理速度はCPU単体と比較して二桁高速化され、約一億格子のデータを数秒で処理可能である。提案手法を商用の可視化ツールと比較し、全体性能が激的に高速化されたことを確認した。

論文

Operation of the electron accelerators and $$gamma$$-ray irradiation facilities

金子 広久; 花屋 博秋; 羽田 徳之; 山縣 諒平; 清藤 一; 金沢 孝夫; 小嶋 拓治; 小山 茂*; 山口 敏行*; 川島 郁男*; et al.

JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 209, 2008/03

1号電子加速器は、新材料開発のためのグラフト重合,半導体の照射効果,外部ユーザーの種々の実験等に利用されている。電子加速器の年間運転時間は、597.4時間であった。コバルト60$$gamma$$線照射施設は、3つの照射棟に合計8つの照射室があり、0.04kGy/hから20kGy/hまでの、広い範囲の線量率で照射が可能である。コバルト第1照射棟,コバルト第2照射棟及び食品照射棟のそれぞれの年間運転時間は、20,844h, 6,335h, 3,150hであった。

論文

Utilization of the electron accelerator and $$gamma$$-ray irradiation facilities

小嶋 拓治; 金子 広久; 羽田 徳之; 花屋 博秋; 山縣 諒平; 清藤 一; 金沢 孝夫; 小山 茂*; 山口 敏行*; 川島 郁男*; et al.

JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 208, 2008/03

1台の電子加速器及び3棟の$$gamma$$線照射施設を、年間の運転計画に基づいて照射利用に供した。18年度の利用件数は1号電子加速器が544件,コバルト第1照射棟は159件,コバルト第2照射棟は622件,食品照射棟は357件であり、研究成果の創出に寄与している。

口頭

大電力ミリ波帯広帯域偏波器の開発研究

佐井 拓真*; 松原 史明*; 滝井 啓太*; 小山 岳*; 三枝 幹雄*; 小林 貴之; 森山 伸一

no journal, , 

核融合プラズマの加熱電流駆動方式の一つである電子サイクロトロン電流駆動方式において、電流駆動効率を最大にするためには、入射電磁波を磁力線に対して最適な角度でかつ、特定の楕円偏波で入射する必要がある。最適な楕円偏波を発生させるには、2個の反射型回折格子(TwisterとCircular Polarizer)を用いた偏波器が必要である。従来は単一の周波数に対応した偏波器が用いられていたが、近年、2周波数ジャイロトロン(110,138GHz)の開発に伴い、広帯域で利用可能な偏波器が必要となった。まず数値計算で最適設計を行った後、TwisterとCircular Polarizerのモックアップを設計・製作し、低電力試験で偏波特性を求め、この2枚を組み合わせて生成される偏波をポアンカレ球上にプロットし、全ての偏波が生成可能であることを確認した。また大電力試験をジャイロトロンの発振周波数110GHz、出力約0.24MW、発振幅3sまで行い、偏波器のジュール損失の回転角依存性が理論と矛盾しないことを確認することができた。

口頭

飛行時間中性子回折法を用いたRC部材の曲げ付着応力度の評価

佐竹 高祐*; 楠 浩一*; 向井 智久*; 兼松 学*; 小山 拓*; 鈴木 裕士

no journal, , 

本研究では、曲げモーメントを負荷した梁型の鉄筋コンクリート試験体について、中性子回折法により曲げ付着挙動を評価することを目的とした。本実験は、大強度陽子加速器施設J-PARCの物質生命科学実験施設MLFに設置された工学材料回折装置TAKUMIを用いて行い、主筋およびせん断補強筋の軸応力分布を測定した。その結果、中性子応力測定技術における従来知見を応用した新しい測定手法の提案により、曲げ付着挙動の評価の鍵となる主筋の付着応力度分布の変化、およびせん断補強筋の軸応力変化の定量評価に成功した。これにより、載荷に伴う曲げひび割れの発生と、それに続くせん断ひび割れの発生が、その周辺における付着劣化の原因となり、それに伴い主筋軸応力分布が変化することを確認した。また、せん断ひび割れの発生により、コンクリートの乾燥収縮に伴い発生したせん断補強筋の圧縮応力が緩和したことを確認した。このように、中性子回折法を用いることで、梁型の鉄筋コンクリート試験体内部の主筋およびせん断補強筋の非破壊・非接触応力測定が可能であり、その結果から、曲げ付着挙動の推定が可能であることが分かった。

口頭

中性子ビーム技術を用いた鉄筋コンクリートの変形破壊挙動の評価

上野 一貴*; 鈴木 裕士; 小山 拓*; 関根 麻里子*; 西尾 悠平*; 兼松 学*

no journal, , 

本研究では、中性子イメージングと画像解析を組み合わせた鉄筋コンクリート内部の変形挙動評価技術により、引張変形に伴うコンクリート内部のひび割れ発生の様子を捉えることを目的とした。コンクリート内部に二次元的に分散させた酸化ガドリニウムマーカを中性子イメージングにより撮像し、そのマーカの動きを画像解析により評価した結果、ひび割れ発生に伴うマーカの移動を捉えることに成功した。また、中性子回折により得られる鉄筋の応力分布を比較・検討することで、鉄筋コンクリートの付着劣化挙動の評価が可能になることを示した。

口頭

中性子回折法を用いたひび割れ補修における鉄筋応力の非破壊測定

関根 麻里子*; 鈴木 裕士; 小山 拓*; 上野 一貴*; 西尾 悠平*; 兼松 学*

no journal, , 

一般的に、鉄筋応力の測定に用いられるひずみゲージ法は、鉄筋に貼付けたゲージの金属の抵抗値変化からひずみを測定する間接的な方法であり、鉄筋へのゲージの貼付け自体が鉄筋とコンクリート間の付着に影響を与えてしまう。さらに、腐食鉄筋についてはゲージを腐食表面に維持することが困難であるため、実験的には溝切部分や鉄筋内部にゲージを貼り付けるなどの工夫がなされてきた。鉄筋コンクリート造の鉄筋応力の非破壊測定に関しては、これまでに中性子回折法による非破壊・非接触応力測定技術により、より高い精度で鉄筋コンクリートのひび割れ近傍の応力分布捉えることに成功している。そこで本研究では、中性子応力測定技術により、鉄筋コンクリート内の腐食鉄筋および腐食ひび割れに補修を施した鉄筋コンクリート内の腐食鉄筋の応力分布測定を試みた。その結果、中性子応力測定技術により精度良く腐食鉄筋の応力を測定できること、また、腐食ひび割れ部への補修材施工により、コンクリートによる拘束は回復しないが、引抜試験における付着性能が回復する様子が捉えられた。

口頭

福島第一廃炉汚染水処理で発生する廃棄物の先行的処理に係る研究開発,2; 廃棄物固化処理技術抽出のためのアプローチの検討

古川 静枝*; 小山 正史*; 菊地 道生*; 大塚 拓*; 山本 武志*; 今泉 憲*; 大杉 武史; 中澤 修; 黒木 亮一郎

no journal, , 

福島第一原子力発電所において発生する水処理二次廃棄物の処理への適合性等の観点から、実用規模の処理に適用できる見通しを評価する目的で、固化処理技術の評価のアプローチに係わる調査研究を行った。

口頭

福島第一廃炉汚染水処理で発生する廃棄物の先行的処理に係る研究開発,15-2; 廃棄物固化処理技術抽出 に向けた処理技術調査

菊地 道生*; 古川 静枝*; 小山 正史*; 大塚 拓*; 山本 武志*; 今泉 憲*; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎

no journal, , 

汚染水処理により発生するスラリーなどの水処理二次廃棄物に関して、実用規模の処理に適用できる見通しを評価する目的で、処理技術の評価のアプローチに係わる調査研究を行っている。2019年度に引き続き、溶融・ガラス固化技術における対象技術を拡張すると共に、処理の遠隔操作性に着目し調査を行った。

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