JP6905851B2 - Crack closing treatment evaluation method and evaluation device - Google Patents

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Description

本発明は、亀裂閉口処理評価方法および評価装置に関する。 The present invention relates to a crack closing treatment evaluation method and an evaluation device.

橋梁や大型クレーンなどの鋼製の構造物では、長期間使用していると、疲労などの原因により、当該構造物の表面に亀裂が生じる場合がある。亀裂は放置しておくと進展して拡大していくので、亀裂の進展を遅くして構造物の疲労寿命を延ばすための処理を施す必要がある。 Steel structures such as bridges and large cranes may crack on the surface of the structure due to fatigue or other causes after long-term use. If the cracks are left unattended, they will grow and expand, so it is necessary to take measures to slow down the growth of the cracks and extend the fatigue life of the structure.

そこで、従来、亀裂進展を遅くする技術として、亀裂の開口を閉じる技術として、亀裂閉口処理、例えば、衝撃亀裂閉口処理、すなわちＩＣＲ処理（Ｉｍｐａｃｔ Ｃｒａｃｋ Ｃｌｏｓｕｒｅ Ｒｅｔｒｏｆｉｔ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）などが知られている。ＩＣＲ処理は、構造物の表面における亀裂の周辺部に対して部分的に衝撃を与えて亀裂の開口を閉じることによって、応力拡大係数範囲を低減させて亀裂の進展を遅らせる技術である。 Therefore, conventionally, as a technique for slowing the crack growth, as a technique for closing the opening of a crack, a crack closing treatment, for example, an impact crack closing treatment, that is, an ICR treatment (Impact Crack Close Retrofit Treatment) is known. The ICR treatment is a technique for reducing the stress intensity factor range and delaying the growth of a crack by partially applying an impact to the peripheral portion of the crack on the surface of the structure to close the opening of the crack.

構造物に対してＩＣＲ処理を施した後では、構造物の表面における亀裂の開口が閉じている。そのため、ＩＣＲ処理後の構造物を外部から視認しただけでは、ＩＣＲ処理によって亀裂進展を遅延させる効果、すなわち、亀裂進展遅延効果が得られているか評価することが難しい。 After the ICR treatment of the structure, the crack openings on the surface of the structure are closed. Therefore, it is difficult to evaluate whether the effect of delaying crack growth, that is, the crack growth delay effect is obtained by the ICR treatment only by visually recognizing the structure after the ICR treatment from the outside.

そこで、ＩＣＲ処理後において亀裂進展遅延効果が得られているか評価する方法として、ＩＣＲ処理後に非破壊試験によって亀裂閉口を確認する方法が考えられる。 Therefore, as a method of evaluating whether or not the crack growth delay effect is obtained after the ICR treatment, a method of confirming the crack closure by a non-destructive test after the ICR treatment can be considered.

非特許文献１には、代表的な非破壊試験として、磁粉探傷試験および浸透探傷試験が開示されている。 Non-Patent Document 1 discloses a magnetic particle flaw detection test and a penetrant flaw detection test as typical non-destructive tests.

磁粉探傷試験では、試験対象を磁化させることにより、亀裂近傍で漏洩磁束を生じさせておく。この状態で試験対象の表面に鉄粉を振りかけることにより、鉄粉が亀裂で生じる漏洩磁束に引き寄せられることにより、試験対象における鉄粉の分布によって亀裂の有無を調べることが可能である。 In the magnetic particle flaw detection test, a leakage magnetic flux is generated in the vicinity of a crack by magnetizing the test object. By sprinkling iron powder on the surface of the test object in this state, the iron powder is attracted to the leakage magnetic flux generated by the cracks, and it is possible to check the presence or absence of cracks by the distribution of the iron powder in the test object.

また、浸透探傷試験では、試験対象の表面に浸透液と呼ばれる赤色の液体を塗布することにより、毛細管現象の作用によって亀裂を通して試験対象の内部に浸透液を浸み込ませる。その後、試験体表面に付着した浸透液を除去して現像剤と呼ばれる白い微粉末を塗布することにより、亀裂内部に残っていた浸透液が吸い出されて、亀裂形状が赤色で浮かび上がらせる。これにより、微小な亀裂の有無を調べることが可能である。 Further, in the penetrant inspection test, a red liquid called a penetrant is applied to the surface of the test object, so that the penetrant is infiltrated into the test object through a crack by the action of a capillary phenomenon. Then, by removing the penetrant adhering to the surface of the test piece and applying a white fine powder called a developer, the penetrant remaining inside the crack is sucked out, and the crack shape emerges in red. This makes it possible to check for the presence or absence of minute cracks.

日本非破壊検査協会発行「磁粉探傷試験II」"Magnetic Particle Inspection II" published by Japan Nondestructive Inspection Association

上記の磁粉探傷試験および浸透探傷試験は、いずれも試験対象の表面の亀裂の有無を検知することができるが、ＩＣＲ処理によって試験対象の表面の亀裂が閉じた後で当該試験対象において亀裂進展遅延効果が得られているかを正確に評価することができないという問題がある。 Both the magnetic particle flaw detection test and the penetrant flaw detection test can detect the presence or absence of cracks on the surface of the test target, but the crack growth delay in the test target after the cracks on the surface of the test target are closed by the ICR treatment. There is a problem that it is not possible to accurately evaluate whether the effect is obtained.

すなわち、上記の磁粉探傷試験では、試験対象の表面だけでなく表面直下の試験対象の内部に生じた亀裂の有無を検知することが可能である。したがって、ＩＣＲ処理によって試験対象の表面の開口が閉じた状態でも、試験対象の内部に微小な亀裂が残っていれば、その微小な内部亀裂を検知することが可能である。しかし、ＩＣＲ処理は亀裂の開口を閉じることにより亀裂進展遅延効果を得る方法なので、磁粉探傷試験をＩＣＲ処理後の亀裂進展遅延効果の評価に用いても正確な評価ができないという問題がある。 That is, in the above magnetic particle inspection, it is possible to detect the presence or absence of cracks generated not only on the surface of the test object but also inside the test object immediately below the surface. Therefore, even when the opening on the surface of the test object is closed by the ICR treatment, if a minute crack remains inside the test object, the minute internal crack can be detected. However, since the ICR treatment is a method of obtaining the crack growth delay effect by closing the crack opening, there is a problem that accurate evaluation cannot be performed even if the magnetic particle flaw detection test is used for the evaluation of the crack growth delay effect after the ICR treatment.

また、浸透探傷試験の場合、ＩＣＲ処理の衝撃によって生じる試験対象の表面における凹凸部に浸透液が残留して、亀裂に似た疑似的な模様が生じることがある。また、この凹凸部の浸透液を除去するために何回も洗浄すると、開口した亀裂内部に浸透した浸透液も吸い出す過洗浄状態となり、現像剤を塗布しても指示が得られないことがある。そのため、浸透探傷試験をＩＣＲ処理後の亀裂進展遅延効果の評価に用いた場合も正確な評価ができないという問題がある。 Further, in the case of the penetrant inspection test, the penetrant liquid may remain on the uneven portion on the surface of the test object caused by the impact of the ICR treatment, and a pseudo pattern similar to a crack may be generated. Further, if the penetrant is washed many times to remove the penetrant in the uneven portion, the penetrant that has penetrated into the opened crack is also sucked out, and the instruction may not be obtained even if the developer is applied. .. Therefore, even when the penetrant inspection is used to evaluate the crack growth delay effect after the ICR treatment, there is a problem that accurate evaluation cannot be performed.

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、ＩＣＲ処理などの亀裂閉口処理によって亀裂の進展遅延効果が十分に得られているかの評価を正確に行うことが可能な亀裂閉口処理評価方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to accurately evaluate whether or not the crack growth delay effect is sufficiently obtained by the crack closing treatment such as the ICR treatment. An object of the present invention is to provide a processing evaluation method.

上記課題を解決するためのものとして、本発明の請求項１に係る亀裂閉口処理評価方法は、構造物の表面に生じた亀裂の開口を閉じる亀裂閉口処理を評価する方法であって、亀裂閉口処理を実施する前に前記構造物に変動荷重を与えながら前記構造物の前記亀裂の先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化である処理前温度変化を測定する処理前測定工程と、亀裂閉口処理を実施した後に前記構造物に前記変動荷重を与えながら前記構造物の閉口処理された前記亀裂の前記先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化である処理後温度変化を測定する処理後測定工程と、前記処理前温度変化および前記処理後温度変化に基づいて、前記亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価する評価工程とを有し、前記亀裂閉口処理は、前記構造物の前記亀裂の周辺部に衝撃を与えることにより前記亀裂の前記開口を閉じる衝撃亀裂閉口処理であり、前記評価工程は、前記衝撃亀裂閉口処理を行った後に行うことを特徴とする。
To solve the above problems, the crack closing treatment evaluation method according to claim 1 of the present invention is a method for evaluating a crack closing treatment for closing the opening of a crack generated on the surface of a structure, and is a method for evaluating the crack closing treatment. A pre-treatment measurement step of measuring a pre-treatment temperature change, which is a temperature change caused by a thermoelastic effect at the tip of the crack of the structure while applying a fluctuating load to the structure before performing the treatment, and a crack closing treatment. A post-treatment measurement step of measuring a post-treatment temperature change, which is a temperature change caused by a thermoelastic effect at the tip of the crack that has been closed-treated while applying the variable load to the structure. the preprocessing based on the temperature change and the post-processing temperature change, have a evaluation step of evaluating crack growth delay effect by the crack closure process, the crack closure process, the peripheral portion of the crack of the structure It is an impact crack closing process that closes the opening of the crack by giving an impact to the crack, and the evaluation step is performed after the impact crack closing process is performed .

かかる特徴によれば、構造物の表面に生じた亀裂を閉じる亀裂閉口処理を行う前では、処理前測定工程において、構造物に変動荷重を与えることによって当該亀裂の先端部には特異応力場が生じるので、その特異応力場を熱弾性効果によって生じる当該亀裂の先端部における処理前温度変化として測定する。さらに、亀裂閉口処理を行った後では、処理後測定工程において、構造物に変動荷重を与えることによって当該亀裂の先端部における熱弾性効果によって生じる処理後温度変化を測定する。その後、評価工程では、これら処理前温度変化および処理後温度変化に基づいて、亀裂閉口処理によって特異応力場が消失して亀裂進展遅延効果が得られているか評価する。これにより、構造物の表面の状態の影響を受けずに、亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果が得られているかを正確に評価することが可能である。
また、上記の亀裂閉口処理は、構造物の前記亀裂の周辺部に衝撃を与えることにより亀裂の開口を閉じる衝撃亀裂閉口処理であり、前記評価工程は、衝撃亀裂閉口処理を行った後に行う。この特徴では、構造物の亀裂の周辺部に衝撃を与えることにより亀裂の開口を閉じる衝撃亀裂閉口処理は、当該処理を行った後の構造物において亀裂進展遅延効果が迅速に発揮される。そこで、衝撃亀裂閉口処理を行った後にその処理をした現場で評価工程を行うことにより亀裂進展遅延効果の有無を迅速に評価することが可能である。
According to such a feature, before performing the crack closing treatment for closing the crack generated on the surface of the structure, a singular stress field is generated at the tip of the crack by applying a fluctuating load to the structure in the pretreatment measurement step. Since it is generated, the singular stress field is measured as a pretreatment temperature change at the tip of the crack caused by the thermoelastic effect. Further, after the crack closing treatment is performed, in the post-treatment measurement step, the post-treatment temperature change caused by the thermoelastic effect at the tip of the crack is measured by applying a fluctuating load to the structure. Then, in the evaluation step, based on these pre-treatment temperature changes and post-treatment temperature changes, it is evaluated whether or not the singular stress field disappears by the crack closing treatment and the crack growth delay effect is obtained. This makes it possible to accurately evaluate whether or not the crack growth delay effect due to the crack closing treatment is obtained without being affected by the surface condition of the structure.
Further, the crack closing treatment is an impact crack closing treatment that closes the opening of the crack by giving an impact to the peripheral portion of the crack of the structure, and the evaluation step is performed after the impact crack closing treatment is performed. In this feature, the impact crack closing treatment that closes the opening of the crack by giving an impact to the peripheral portion of the crack of the structure quickly exerts the crack growth delay effect in the structure after the treatment. Therefore, it is possible to quickly evaluate the presence or absence of the crack growth delay effect by performing the evaluation process at the site where the impact crack closing treatment is performed.

前記処理前温度変化および前記処理後温度変化は、前記亀裂から離れた場所の温度変化に対する前記亀裂の前記先端部の温度変化の相対的な温度変化であるのが好ましい。 The pre-treatment temperature change and the post-treatment temperature change are preferably relative temperature changes of the temperature change of the tip portion of the crack with respect to the temperature change of a place away from the crack.

亀裂の先端部は変動荷重を受けたときの熱弾性効果の影響が構造物の他の部分と比較して大きいので、処理前温度変化および処理後温度変化として、亀裂から離れた場所の温度変化に対する亀裂の先端部の温度変化の相対的な温度変化を用いることにより、微小な温度変化を測定することが可能である。 Since the effect of the thermoelastic effect when the tip of the crack is subjected to a fluctuating load is larger than that of the other parts of the structure, the temperature change at a place away from the crack as the pre-treatment temperature change and the post-treatment temperature change. By using the relative temperature change of the temperature change at the tip of the crack with respect to, it is possible to measure a minute temperature change.

本発明の請求項３に係る亀裂閉口処理評価方法は、構造物の表面に生じた亀裂の開口を閉じる亀裂閉口処理を評価する方法であって、亀裂閉口処理を実施する前に前記構造物に変動荷重を与えながら前記構造物の前記亀裂の先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化である処理前温度変化を測定する処理前測定工程と、亀裂閉口処理を実施した後に前記構造物に前記変動荷重を与えながら前記構造物の閉口処理された前記亀裂の前記先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化である処理後温度変化を測定する処理後測定工程と、前記処理前温度変化および前記処理後温度変化に基づいて、前記亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価する評価工程とを有し、前記評価工程では、前記処理前温度変化の時系列グラフにおけるピークが前記処理後温度変化の時系列グラフにおいて消失しているときに、前記亀裂進展遅延効果が有ると評価することを特徴とする。
The crack closing treatment evaluation method according to claim 3 of the present invention is a method for evaluating a crack closing treatment for closing the opening of a crack generated on the surface of a structure, and the structure is subjected to the crack closing treatment before the crack closing treatment is performed. The pretreatment measurement step of measuring the temperature change before treatment, which is the temperature change caused by the thermoelastic effect at the tip of the crack of the structure while applying a fluctuating load, and the fluctuation of the structure after performing the crack closing treatment. A post-treatment measurement step of measuring a post-treatment temperature change, which is a temperature change caused by a thermoelastic effect at the tip of the crack that has been closed while applying a load, and a pre-treatment temperature change and a post-treatment. It has an evaluation step of evaluating the crack growth delay effect by the crack closing treatment based on the temperature change, and in the evaluation step, the peak in the time series graph of the pretreatment temperature change is the time series of the post-treatment temperature change. When it disappears in the graph, it is evaluated that the crack growth delay effect is present .

かかる特徴によれば、構造物の表面に生じた亀裂を閉じる亀裂閉口処理を行う前では、処理前測定工程において、構造物に変動荷重を与えることによって当該亀裂の先端部には特異応力場が生じるので、その特異応力場を熱弾性効果によって生じる当該亀裂の先端部における処理前温度変化として測定する。さらに、亀裂閉口処理を行った後では、処理後測定工程において、構造物に変動荷重を与えることによって当該亀裂の先端部における熱弾性効果によって生じる処理後温度変化を測定する。その後、評価工程では、これら処理前温度変化および処理後温度変化に基づいて、亀裂閉口処理によって特異応力場が消失して亀裂進展遅延効果が得られているか評価する。これにより、構造物の表面の状態の影響を受けずに、亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果が得られているかを正確に評価することが可能である。
また、上記の特徴では、前記評価工程では、前記処理前温度変化の時系列グラフにおけるピークが前記処理後温度変化の時系列グラフにおいて消失しているときに、前記亀裂進展遅延効果が有ると評価する。このため、前記処理前温度変化の時系列グラフおよび前記処理後温度変化の時系列グラフを用いて亀裂進展遅延効果を評価するので、評価を迅速かつ容易に行うことが可能である。
 According to such a feature, before performing the crack closing treatment for closing the crack generated on the surface of the structure, a singular stress field is generated at the tip of the crack by applying a fluctuating load to the structure in the pretreatment measurement step. Since it is generated, the singular stress field is measured as a pretreatment temperature change at the tip of the crack caused by the thermoelastic effect. Further, after the crack closing treatment is performed, in the post-treatment measurement step, the post-treatment temperature change caused by the thermoelastic effect at the tip of the crack is measured by applying a fluctuating load to the structure. Then, in the evaluation step, based on these pre-treatment temperature changes and post-treatment temperature changes, it is evaluated whether or not the singular stress field disappears by the crack closing treatment and the crack growth delay effect is obtained. This makes it possible to accurately evaluate whether or not the crack growth delay effect due to the crack closing treatment is obtained without being affected by the surface condition of the structure.
Further, in the above characteristics, in the evaluation step, when the peak in the time series graph of the temperature change before the treatment disappears in the time series graph of the temperature change after the treatment, it is evaluated that the crack growth delay effect is present. do. Therefore, since the crack growth delay effect is evaluated using the time-series graph of the pre-treatment temperature change and the time-series graph of the post-treatment temperature change, the evaluation can be performed quickly and easily.

前記処理前測定工程では、前記処理前温度変化として前記亀裂の前記先端部における温度分布である処理前熱画像を測定し、前記処理後測定工程では、前記処理後温度変化として前記亀裂の前記先端部における温度分布である処理後熱画像を測定し、前記評価工程では、前記処理前熱画像と前記処理後熱画像とを比較して、前記亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価するのが好ましい。 In the pre-treatment measurement step, the pre-treatment thermal image which is the temperature distribution at the tip of the crack is measured as the pre-treatment temperature change, and in the post-treatment measurement step, the tip of the crack is measured as the post-treatment temperature change. The post-treatment thermal image, which is the temperature distribution in the section, is measured, and in the evaluation step, the pre-treatment thermal image and the post-treatment thermal image are compared to evaluate the crack growth delay effect due to the crack closing treatment. preferable.

かかる特徴によれば、亀裂閉口処理の処理前後において亀裂の先端部における温度分布である処理前熱画像および処理後熱画像を測定すれば、評価工程において、これらの処理前熱画像と処理後熱画像とを比較することにより、亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を容易に評価することが可能になる。 According to this feature, if the pretreatment thermal image and the posttreatment thermal image, which are the temperature distributions at the tip of the crack, are measured before and after the crack closing treatment, these pretreatment thermal images and posttreatment heat can be measured in the evaluation step. By comparing with the image, it becomes possible to easily evaluate the crack growth delay effect due to the crack closing treatment.

上記の亀裂閉口処理評価方法は、前記評価工程において前記亀裂進展遅延効果が無いと評価された場合に衝撃亀裂閉口処理を再度行う再閉口処理工程をさらに含むのが好ましい。 The crack closing treatment evaluation method preferably further includes a re-closing treatment step in which the impact crack closing treatment is performed again when the crack growth delay effect is evaluated in the evaluation step.

かかる特徴によれば、衝撃亀裂閉口処理を行った直後に評価工程において亀裂進展遅延効果が無いと評価された場合は、衝撃亀裂閉口処理を再度行う再閉口処理工程を行うことにより、亀裂進展遅延効果を確実に得ることが可能になる。 According to this feature, if it is evaluated that there is no crack growth delay effect in the evaluation step immediately after the impact crack closing treatment is performed, the crack growth delay is performed by performing the re-closing treatment step in which the shock crack closing treatment is performed again. It becomes possible to surely obtain the effect.

本発明の亀裂閉口処理評価装置は、構造物の表面に生じた亀裂の開口を閉じる亀裂閉口処理を評価する評価装置であって、前記構造物に変動荷重を与えることによって前記構造物の前記亀裂の先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化を測定する温度変化測定部と、前記亀裂閉口処理の前後における前記温度変化に基づいて、前記亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価する評価部とを備えており、前記評価部は、前記亀裂閉口処理の前における前記温度変化である処理前温度変化の時系列グラフにおけるピークが前記亀裂閉口処理の後における前記温度変化である処理後温度変化の時系列グラフにおいて消失しているときに、前記亀裂進展遅延効果が有ると評価することを特徴とする。
The crack closing treatment evaluation device of the present invention is an evaluation device that evaluates a crack closing treatment that closes the opening of a crack generated on the surface of the structure, and the crack of the structure is evaluated by applying a fluctuating load to the structure. A temperature change measuring unit that measures the temperature change caused by the thermoelastic effect at the tip of the crack, and an evaluation unit that evaluates the crack growth delay effect due to the crack closing treatment based on the temperature change before and after the crack closing treatment. The evaluation unit is provided when the peak in the time series graph of the pretreatment temperature change which is the temperature change before the crack closing treatment is the post-treatment temperature change which is the temperature change after the crack closing treatment. It is characterized in that it is evaluated that the crack growth delay effect is present when it disappears in the series graph.

かかる構成によれば、亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価する場合には、まず、構造物の表面に生じた亀裂を閉じる亀裂閉口処理前および処理後において、構造物に変動荷重を与えることによって熱弾性効果によって生じる当該亀裂の先端部における処理前後における温度変化および処理後温度変化を温度変化測定部によってそれぞれ測定する。そして、評価部は、亀裂閉口処理の前後における前記温度変化に基づいて亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価する。これにより、構造物の表面の状態の影響を受けずに、亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果が得られているか否かを正確に評価することが可能である。
また、上記の構成では、前記評価部は、前記亀裂閉口処理の前における前記温度変化である処理前温度変化の時系列グラフにおけるピークが前記亀裂閉口処理の後における前記温度変化である処理後温度変化の時系列グラフにおいて消失しているときに、前記亀裂進展遅延効果が有ると評価する。このため、前記処理前温度変化の時系列グラフおよび前記処理後温度変化の時系列グラフを用いて亀裂進展遅延効果を評価するので、評価を迅速かつ容易に行うことが可能である。
According to this configuration, when evaluating the crack growth delay effect due to the crack closing treatment, first, a variable load is applied to the structure before and after the crack closing treatment for closing the cracks generated on the surface of the structure. The temperature change before and after the treatment and the temperature change after the treatment at the tip of the crack caused by the thermoelastic effect are measured by the temperature change measuring unit, respectively. Then, the evaluation unit evaluates the crack growth delay effect by the crack closing treatment based on the temperature change before and after the crack closing treatment. This makes it possible to accurately evaluate whether or not the crack growth delay effect due to the crack closing treatment is obtained without being affected by the surface condition of the structure.
Further, in the above configuration, in the evaluation unit, the evaluation unit has a post-treatment temperature in which the peak in the time series graph of the pre-treatment temperature change which is the temperature change before the crack closing treatment is the temperature change after the crack closing treatment. When it disappears in the time series graph of the change, it is evaluated that the crack growth delay effect is present. Therefore, since the crack growth delay effect is evaluated using the time-series graph of the pre-treatment temperature change and the time-series graph of the post-treatment temperature change, the evaluation can be performed quickly and easily.

以上説明したように、本発明の亀裂閉口処理評価方法および評価装置によれば、ＩＣＲ処理などの亀裂閉口処理によって亀裂の進展遅延効果が十分に得られているかの評価を正確に行うことができる。 As described above, according to the crack closing treatment evaluation method and the evaluation apparatus of the present invention, it is possible to accurately evaluate whether the crack growth delay effect is sufficiently obtained by the crack closing treatment such as the ICR treatment. ..

本発明の実施形態に係る亀裂閉口処理評価装置の構成を概略的に説明する構成図である。It is a block diagram which schematically explains the structure of the crack closing treatment evaluation apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る亀裂閉口処理評価方法の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the crack closing process evaluation method which concerns on embodiment of this invention. 図２のＩＣＲ処理前後の温度変化測定の具体的手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the specific procedure of the temperature change measurement before and after the ICR process of FIG. ＩＣＲ処理前において図１の赤外線カメラで撮影された天井クレーンのガーダの亀裂部分付近の熱画像を示す図である。It is a figure which shows the thermal image near the crack part of the girder of the overhead crane taken by the infrared camera of FIG. 1 before the ICR process. 図４の熱画像を画像処理して作成された差分画像を示す図である。It is a figure which shows the difference image created by image processing the thermal image of FIG. ＩＣＲ処理前におけるフレームナンバーと処理前温度変化との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the frame number before ICR processing and the temperature change before processing. ＩＣＲ処理後の熱画像を画像処理して作成された差分画像を示す図である。It is a figure which shows the difference image created by image processing the thermal image after ICR processing. ＩＣＲ処理後におけるフレームナンバーと処理後温度変化との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the frame number after ICR processing and the temperature change after processing.

以下、図面を参照しながら本発明の亀裂閉口処理評価方法および評価装置の実施形態についてさらに詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the crack closing treatment evaluation method and the evaluation device of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

本実施形態の亀裂閉口処理評価方法の評価対象となる構造物は、例えば、大型の天井クレーンや橋梁などの鋼製の大型構造物である。 The structure to be evaluated by the crack closing treatment evaluation method of the present embodiment is, for example, a large steel structure such as a large overhead crane or a bridge.

図１には、構造物の一例として大型の天井クレーン１００が示されている。天井クレーン１００は、工場などの建屋の内部で鋼材などの重い荷物を吊り下げて搬送する構成を有する。天井クレーン１００は、複数の補強リブ１０１で補強された水平方向に延びる鋼製の柱状体であるガーダ（主桁）１０２と、ガーダ１０２の上面に配置され、ガーダ１０２の長手方向に往復移動可能な台車（トロリ）１０３とを有する。台車１０３は、吊り荷１０４を昇降させる機構を有する。ガーダ１０２は、図示しない移動機構により図１の紙面垂直方向へ移動可能である。 FIG. 1 shows a large overhead crane 100 as an example of a structure. The overhead crane 100 has a configuration for suspending and transporting a heavy load such as a steel material inside a building such as a factory. The overhead crane 100 is arranged on the girder (main girder) 102, which is a horizontally extending steel columnar body reinforced by a plurality of reinforcing ribs 101, and the upper surface of the girder 102, and can reciprocate in the longitudinal direction of the girder 102. It has a trolley 103. The dolly 103 has a mechanism for raising and lowering the suspended load 104. The girder 102 can be moved in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1 by a moving mechanism (not shown).

ガーダ１０２は、その表面に溶接された複数の補強リブ１０１によって補強されているが、台車１０３の移動および吊り荷１０４の昇降などによって発生する変動荷重を長期間受けることにより疲労による亀裂１０６が生じる場合がある。亀裂１０６は、ガーダ１０２において応力が集中しやすい場所、例えば、補強リブ１０１の下端１０５付近において当該下端１０５を取り囲むように発生する。 The girder 102 is reinforced by a plurality of reinforcing ribs 101 welded to its surface, but cracks 106 due to fatigue are generated by receiving a fluctuating load generated by the movement of the carriage 103 and the lifting and lowering of the suspended load 104 for a long period of time. In some cases. The crack 106 is generated in the girder 102 at a place where stress is likely to be concentrated, for example, in the vicinity of the lower end 105 of the reinforcing rib 101 so as to surround the lower end 105.

ガーダ１０２の亀裂１０６の位置は、ＩＣＲ処理前を行う前に、事前に超音波探傷法などの非破壊検査によって調べられる。 The position of the crack 106 in the girder 102 is examined in advance by a non-destructive inspection such as an ultrasonic flaw detection method before performing the ICR treatment.

ガーダ１０２の表面に生じた亀裂１０６は、当該亀裂１０６の進展を遅延するために、上記のＩＣＲ処理によって閉口処理される。ＩＣＲ処理では、亀裂１０６の周辺部に対してフラックスチッパーなどの工具を用いて衝撃を与えて、当該衝撃により周辺部の肉を亀裂１０６へ寄せることにより、亀裂１０６の開口を閉じる。亀裂１０６の周辺部に部分的に衝撃を与えるためには、例えば、亀裂１０６の周辺部にフラックスチッパーの先端に取り付けられたタガネなどの棒状の物を当接させ、フラックスチッパーからタガネに連続的な衝撃を与えることにより行われる。上記のようにＩＣＲ処理によって周辺部の肉を寄せて亀裂１０６の開口が閉じることにより、亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂ（図５参照）における特異応力場が消失し、亀裂１０６の進展を遅延させることが可能である。 The crack 106 formed on the surface of the girder 102 is closed by the above-mentioned ICR treatment in order to delay the growth of the crack 106. In the ICR treatment, an impact is applied to the peripheral portion of the crack 106 using a tool such as a flux chipper, and the meat of the peripheral portion is brought to the crack 106 by the impact to close the opening of the crack 106. In order to partially give an impact to the peripheral part of the crack 106, for example, a rod-shaped object such as a chisel attached to the tip of the flux chipper is brought into contact with the peripheral part of the crack 106, and the flux chipper is continuously applied to the chisel. It is done by giving a strong impact. As described above, the singular stress fields at the tips 106a and 106b (see FIG. 5) of the crack 106 disappear and the growth of the crack 106 is delayed by closing the opening of the crack 106 by pulling the meat in the peripheral portion by the ICR treatment. It is possible to make it.

本実施形態では、ＩＣＲ処理による亀裂１０６の進展遅延効果を評価するために、図１に示される亀裂閉口処理評価装置１（以下、評価装置１という）を用いて進展遅延効果を評価する。 In the present embodiment, in order to evaluate the growth delay effect of the crack 106 by the ICR treatment, the growth delay effect is evaluated using the crack closing treatment evaluation device 1 (hereinafter referred to as the evaluation device 1) shown in FIG.

評価装置１は、赤外線撮像装置２と、処理装置３とを有する。 The evaluation device 1 includes an infrared imaging device 2 and a processing device 3.

赤外線撮像装置２は、物体から放射する赤外線を感知することにより熱画像を連続的に撮影可能な構成を有し、例えば、赤外線ビデオカメラや赤外線サーモグラフィ装置などである。赤外線撮像装置２は、ガーダ１０２や台車１０３が移動している間でもガーダ１０２の亀裂１０６を連続的に撮影可能な位置および角度に設置される。赤外線ビデオカメラなどの赤外線撮像装置２は、作業者が手で持ち運ぶことが可能な大きさおよび重量なので、亀裂閉口処理評価方法の評価対象となる大型の天井クレーンや橋梁などの構造物の設置場所に容易に搬送可能である。 The infrared imaging device 2 has a configuration capable of continuously capturing a thermal image by sensing infrared rays radiated from an object, and is, for example, an infrared video camera or an infrared thermography device. The infrared imaging device 2 is installed at a position and an angle at which the crack 106 of the girder 102 can be continuously photographed even while the girder 102 and the carriage 103 are moving. Since the infrared imaging device 2 such as an infrared video camera has a size and weight that can be carried by an operator by hand, the installation location of a structure such as a large overhead crane or a bridge to be evaluated by the crack closing treatment evaluation method. Can be easily transported.

処理装置３は、画像記録部４と、画像処理部５と、温度変化測定部６と、評価部７とを有する。 The processing device 3 includes an image recording unit 4, an image processing unit 5, a temperature change measuring unit 6, and an evaluation unit 7.

画像記録部４は、赤外線撮像装置２によって連続的に取得された熱画像（例えば、図４に示される亀裂１０６およびその周辺部の熱画像）を記録する。 The image recording unit 4 records a thermal image (for example, a thermal image of the crack 106 shown in FIG. 4 and its peripheral portion) continuously acquired by the infrared imaging device 2.

画像処理部５は、画像記録部４に記録された図４の熱画像を後述の図５の差分画像のように亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂの温度変化を見やすくするための画像処理を行う。 The image processing unit 5 performs image processing on the thermal image of FIG. 4 recorded in the image recording unit 4 to make it easier to see the temperature changes of the tip portions 106a and 106b of the crack 106 as in the difference image of FIG. 5 described later. ..

温度変化測定部６は、天井クレーン１００のガーダ１０２などの構造物に変動荷重を与えることによって当該構造物の亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂにおける熱弾性効果によって生じる温度変化を測定する。温度変化の測定方法については後段の評価方法の説明の項目で説明する。 The temperature change measuring unit 6 measures the temperature change caused by the thermoelastic effect at the tip portions 106a and 106b of the crack 106 of the structure by applying a fluctuating load to the structure such as the girder 102 of the overhead crane 100. The method of measuring the temperature change will be described in the item of the explanation of the evaluation method in the latter part.

評価部７は、ＩＣＲ処理などの亀裂閉口処理の前後における温度変化に基づいて、当該ＩＣＲ処理による亀裂進展遅延効果を評価する。 The evaluation unit 7 evaluates the crack growth delay effect of the ICR treatment based on the temperature change before and after the crack closing treatment such as the ICR treatment.

（評価方法の説明）
つぎに、上記のように構成された評価装置１を用いた亀裂閉口処理の評価方法について図２のフローチャートに示される手順にしたがって説明する。 (Explanation of evaluation method)
Next, an evaluation method of the crack closing process using the evaluation device 1 configured as described above will be described according to the procedure shown in the flowchart of FIG.

まず、図２のステップＳ１において、ＩＣＲ処理を実施する前に天井クレーン１００のガーダ１０２に変動荷重を与えながらガーダの亀裂の先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化である処理前温度変化を測定する（処理前測定工程）。 First, in step S1 of FIG. 2, the pre-treatment temperature change, which is the temperature change caused by the thermoelastic effect at the tip of the crack in the girder, is measured while applying a fluctuating load to the girder 102 of the overhead crane 100 before performing the ICR treatment. (Measurement step before processing).

具体的には、ステップＳ１の処理前測定工程は、具体的には、図３のフローチャートに示される手順に従って実行される。 Specifically, the pre-processing measurement step of step S1 is specifically executed according to the procedure shown in the flowchart of FIG.

まず、図３のステップＳ１１の画像記録工程では、赤外線撮像装置２によって連続的に熱画像を撮影（例えば、１秒間に１５０フレーム以上撮影し、１６００フレーム以上の熱画像を撮影）する。画像記録部４は、連続的に撮影された上記の熱画像を記録する。熱画像は、例えば、図４に示されるように、ガーダ１０２の表面のうち補強リブ１０１の下端１０５の周辺に発生した下に突出する半円形の亀裂１０６およびその周辺部の熱画像が示されている。この熱画像は、ほぼ４４．５〜４５℃の範囲内における温度分布を画素の濃淡によって示している。 First, in the image recording step of step S11 of FIG. 3, a thermal image is continuously captured by the infrared imaging apparatus 2 (for example, 150 frames or more are captured per second and 1600 frames or more of thermal images are captured). The image recording unit 4 records the above-mentioned thermal images taken continuously. As the thermal image, for example, as shown in FIG. 4, a thermal image of a semicircular crack 106 generated around the lower end 105 of the reinforcing rib 101 on the surface of the girder 102 and a peripheral portion thereof is shown. ing. This thermal image shows the temperature distribution in the range of approximately 44.5 to 45 ° C. by the shading of the pixels.

ガーダ１０２の表面の亀裂１０６付近の熱画像は、当該亀裂１０６に変動荷重をかけたときに発生する熱弾性効果によって発生する温度分布を赤外線撮像装置２で撮影することによって得られる。亀裂１０６にかけられる変動荷重は、例えば、図１の台車１０３に定格荷重に近い重量の吊り荷１０４を吊った状態で、台車１０３をガーダ１０２の上で往復直線移動させたり、ガーダ１０２自体を図１の紙面垂直方向に水平移動させたりすることによって発生することが可能である。 The thermal image in the vicinity of the crack 106 on the surface of the girder 102 is obtained by photographing the temperature distribution generated by the thermoelastic effect generated when a variable load is applied to the crack 106 with the infrared image pickup apparatus 2. The variable load applied to the crack 106 is, for example, a state in which a suspended load 104 having a weight close to the rated load is suspended on the trolley 103 of FIG. 1, and the trolley 103 is reciprocated and linearly moved on the girder 102, or the girder 102 itself is shown. It can be generated by moving horizontally in the direction perpendicular to the paper surface of 1.

熱画像は、例えば、１秒間に１５０フレーム以上のスピードで赤外線撮像装置２によって連続的に撮影され、１６００フレーム以上の熱画像が画像記録部４に保存される。 The thermal image is continuously captured by the infrared image pickup apparatus 2 at a speed of 150 frames or more per second, and the thermal image of 1600 frames or more is stored in the image recording unit 4.

ついで、図３のステップＳ１２の画像処理工程では、画像処理部５は、画像記録部４に記録された熱画像における亀裂１０６の先端部における温度変化を見やすくするための画像処理を行う。 Then, in the image processing step of step S12 of FIG. 3, the image processing unit 5 performs image processing to make it easier to see the temperature change at the tip of the crack 106 in the thermal image recorded by the image recording unit 4.

画像処理部５では、例えば、記録開始から数十フレームまでの記録初期の熱画像について画素ごとに加算平均して得られる基準の熱画像を作成し、当該基準の熱画像を用いて、計測した熱画像のすべてのフレームについて当該フレームの熱画像と基準熱画像との差分を取ることによって、すべてのフレームに対応する複数の差分画像を作成する。例えば、図５に示される差分画像では、白くなっている部分ほど温度変化が大きいことを示している。 The image processing unit 5 creates, for example, a reference thermal image obtained by adding and averaging the thermal images at the initial stage of recording from the start of recording to several tens of frames for each pixel, and measures using the reference thermal image. By taking the difference between the thermal image of the frame and the reference thermal image for all the frames of the thermal image, a plurality of difference images corresponding to all the frames are created. For example, in the difference image shown in FIG. 5, it is shown that the whiter the portion, the larger the temperature change.

その後、図３のステップＳ１３の温度変化測定工程では、温度変化測定部６は、亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂにおける温度変化を導出する。具体的には、ユーザによって指定された位置の画素の色値の差分から温度変化を算出する。例えば、亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂのいずれか１つと、亀裂１０６の影響が小さい位置１０７との画素の色値の差分から温度変化を算出する。本実施形態では、亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂのそれぞれについて、上記の位置１０７との画素の色値の差分から温度変化を算出する。 After that, in the temperature change measuring step of step S13 of FIG. 3, the temperature change measuring unit 6 derives the temperature change at the tip portions 106a and 106b of the crack 106. Specifically, the temperature change is calculated from the difference in the color values of the pixels at the positions specified by the user. For example, the temperature change is calculated from the difference in the color value of the pixel between any one of the tip portions 106a and 106b of the crack 106 and the position 107 where the influence of the crack 106 is small. In the present embodiment, for each of the tip portions 106a and 106b of the crack 106, the temperature change is calculated from the difference in the color value of the pixel from the above position 107.

温度変化測定部６は、上記の画像処理部５によって作成された差分画像（図５参照）において、亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂの温度変化が大きい部位（白くなっている部分）と、当該亀裂１０６から少し離れた亀裂１０６の影響が少ない位置１０７（白くなっていない部分）とにおいて、それぞれの温度変化を上記の複数の差分画像からそれぞれ導出する。亀裂１０６から離れている位置１０７では、熱弾性効果よって生じる温度上昇の度合いが小さいので白くなっておらず、他の部分と同様に灰色である。 In the difference image (see FIG. 5) created by the image processing unit 5, the temperature change measuring unit 6 includes parts (white parts) at the tips 106a and 106b of the crack 106 where the temperature change is large. At the position 107 (the portion that is not whitened) where the influence of the crack 106 is small, which is a little away from the crack 106, each temperature change is derived from the above-mentioned plurality of difference images. At the position 107 away from the crack 106, the degree of temperature rise caused by the thermoelastic effect is small, so that it is not white and is gray like the other parts.

温度変化測定部６では、さらに、亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂの温度変化が大きい部位と、亀裂１０６から少し離れた亀裂１０６の影響が少ない位置１０７との温度変化の差分をフレームごとに算出して、図６に示されるような亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂにおける温度変化についての時系列グラフを作成する。すなわち図６のグラフには、ＩＣＲ処理前の温度変化である処理前温度変化が示されている。 In the temperature change measuring unit 6, the difference in temperature change between the portion where the temperature change of the tip portions 106a and 106b of the crack 106 is large and the position 107 where the influence of the crack 106 which is a little away from the crack 106 is small is calculated for each frame. Then, a time series graph of temperature changes at the tip portions 106a and 106b of the crack 106 as shown in FIG. 6 is created. That is, the graph of FIG. 6 shows the temperature change before the treatment, which is the temperature change before the ICR treatment.

図６の線Ｐ１は、亀裂１０６の一方の先端部１０６ａと亀裂１０６の影響が少ない位置１０７との温度差である処理前温度変化を示し、線Ｐ２は、亀裂１０６の他方の先端部１０６ｂと亀裂１０６の影響が少ない位置１０７との温度差である処理前温度変化を示す。図６の線Ｐ１、Ｐ２では、いずれも１４００フレーム前後で温度変化がピーク（最大値）を示すことが分かる。 The line P1 in FIG. 6 shows the pretreatment temperature change which is the temperature difference between one tip 106a of the crack 106 and the position 107 where the influence of the crack 106 is small, and the line P2 is the other tip 106b of the crack 106. The temperature change before processing, which is the temperature difference from the position 107 where the influence of the crack 106 is small, is shown. In lines P1 and P2 of FIG. 6, it can be seen that the temperature change peaks (maximum value) around 1400 frames.

上記の図２のステップＳ１の処理前温度変化測定工程の後、ステップＳ２において天井クレーン１００の亀裂１０６に対して上記のＩＣＲ処理を施し、亀裂１０６の開口を閉じる処理を行う。 After the pretreatment temperature change measurement step of step S1 of FIG. 2 above, the crack 106 of the overhead crane 100 is subjected to the above ICR treatment in step S2 to close the opening of the crack 106.

その後、図２のステップＳ３において、ＩＣＲ処理を実施した後に天井クレーン１００のガーダ１０２に変動荷重を与えながらガーダの亀裂の先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化である処理後温度変化を測定する（処理後測定工程）。 Then, in step S3 of FIG. 2, after performing the ICR treatment, the temperature change after the treatment, which is the temperature change caused by the thermoelastic effect at the tip of the crack of the girder, is measured while applying a variable load to the girder 102 of the overhead crane 100. (Measurement step after processing).

ステップＳ３の処理後測定工程も、上記のステップＳ１の処理前測定工程と同様に、図３のフローチャートに示される手順に従って実行される。 The post-processing measurement step of step S3 is also executed according to the procedure shown in the flowchart of FIG. 3 in the same manner as the pre-processing measurement step of step S1.

すなわち、図３のステップＳ１１の画像記録工程において、赤外線撮像装置２によってＩＣＲ処理後の亀裂１０６およびその周辺部における連続的に熱画像を撮影し、連続的に撮影された熱画像を画像記録部４に記録する。 That is, in the image recording step of step S11 of FIG. 3, the infrared imaging apparatus 2 continuously captures thermal images of the crack 106 after the ICR process and its peripheral portion, and the continuously captured thermal images are captured by the image recording unit. Record in 4.

ついで、図３のステップＳ１２の画像処理工程では、画像処理部５は、画像記録部４に記録された熱画像における亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂ付近の温度変化を見やすくするために上記と同様の画像処理を行う。すなわち、ＩＣＲ処理後において連続的に撮影されて記録された複数の熱画像を用いて、記録開始から数十フレームまでの記録初期の熱画像について画素ごとに加算平均して得られるＩＣＲ処理後の基準の熱画像を作成し、当該基準の熱画像を用いて、ＩＣＲ処理後に計測した熱画像の初期以降のすべてのフレームについて当該フレームの熱画像と基準熱画像との差分を取ることによって、ＩＣＲ処理後のすべてのフレームに対応する複数の差分画像を作成する。 Then, in the image processing step of step S12 of FIG. 3, the image processing unit 5 is the same as described above in order to make it easier to see the temperature changes in the vicinity of the tip portions 106a and 106b of the crack 106 in the thermal image recorded in the image recording unit 4. Image processing is performed. That is, after the ICR processing, a plurality of thermal images continuously captured and recorded after the ICR processing are used, and the thermal images at the initial stage of recording from the start of recording to several tens of frames are added and averaged for each pixel. An ICR is created by creating a reference thermal image, and using the reference thermal image, taking the difference between the thermal image of the frame and the reference thermal image for all frames after the initial stage of the thermal image measured after the ICR process. Create multiple difference images corresponding to all processed frames.

図７に示される差分画像を図示しないモニタなどで見れば、亀裂１０６付近にＩＣＲ処理の衝撃によって生じた凹凸が形成されていることがわかる。しかも、亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂでは、白くなっている部分（すなわち特異応力場に対応する温度変化の部分）が無くなっていることが確認される。 If the difference image shown in FIG. 7 is viewed on a monitor or the like (not shown), it can be seen that irregularities generated by the impact of the ICR treatment are formed in the vicinity of the crack 106. Moreover, it is confirmed that at the tip portions 106a and 106b of the crack 106, the whitened portion (that is, the portion of the temperature change corresponding to the singular stress field) has disappeared.

その後、図３のステップＳ１３の温度変化測定工程では、ＩＣＲ処理後の亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂにおける熱弾性効果によって生じる温度変化を測定する。具体的には、温度変化測定部６は、上記の画像処理部５によって作成されたＩＣＲ処理後の差分画像（図７参照）において、亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂの部位と、当該亀裂１０６から少し離れた位置１０７でそれぞれの温度変化を上記の複数の差分画像からそれぞれ抽出する。 After that, in the temperature change measuring step of step S13 of FIG. 3, the temperature change caused by the thermoelastic effect at the tip portions 106a and 106b of the crack 106 after the ICR treatment is measured. Specifically, the temperature change measuring unit 6 sets the portions of the tip portions 106a and 106b of the crack 106 and the crack 106 in the difference image (see FIG. 7) after the ICR processing created by the image processing unit 5 described above. Each temperature change is extracted from the above-mentioned plurality of difference images at a position 107 slightly away from the above.

温度変化測定部６では、さらに、ＩＣＲ処理後の亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂの部位と、亀裂１０６から少し離れた亀裂１０６の影響が少ない位置１０７との温度変化の差分をフレームごとに算出して、図８に示されるような亀裂１０６によって生じる温度変化を抽出する。 The temperature change measuring unit 6 further calculates the difference in temperature change between the tips 106a and 106b of the crack 106 after the ICR treatment and the position 107 slightly away from the crack 106 and less affected by the crack 106 for each frame. Then, the temperature change caused by the crack 106 as shown in FIG. 8 is extracted.

図８では、ＩＣＲ処理後の温度変化である処理後温度変化が示されている。線Ｐ１は、亀裂１０６の一方の先端部１０６ａと亀裂１０６から離れた位置１０７との温度差である処理後温度変化を示し、線Ｐ２は、亀裂１０６の他方の先端部１０６ｂと亀裂１０６から離れた位置１０７との温度差である処理後温度変化を示す。図８の線Ｐ１、Ｐ２ではいずれも図６の線Ｐ１、Ｐ２に示されるような局部的に上昇したピークが現れていない、すなわち、特異応力場に起因する温度上昇が発生していないことが分かる。 In FIG. 8, the post-treatment temperature change, which is the temperature change after the ICR treatment, is shown. The line P1 shows the post-treatment temperature change, which is the temperature difference between one tip 106a of the crack 106 and the position 107 away from the crack 106, and the line P2 is away from the other tip 106b and the crack 106 of the crack 106. The temperature change after processing, which is the temperature difference from the position 107, is shown. In the lines P1 and P2 of FIG. 8, the locally increased peak as shown in the lines P1 and P2 of FIG. 6 does not appear, that is, the temperature increase due to the singular stress field does not occur. I understand.

図２のステップＳ３の処理前温度変化測定工程の後、ステップＳ４において、亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂについての図６のグラフに示される処理前温度変化および図８に示される処理後温度変化に基づいて、ＩＣＲ処理による亀裂進展遅延効果を評価する評価工程を行う。具体的には、評価部７は、図６の処理前温度変化のグラフのピーク（１４００フレームで現れる０．１℃の最大値）が、図８に示される処理後温度変化のグラフにおいて消失しているか判別する。具体的には、亀裂１０６の一方の先端部１０６ａと亀裂１０６から離れた位置１０７との温度の差分が所定のしきい値（例えば０．０２〜０．０３℃程度）以下に低下し、かつ、亀裂１０６の他方の先端部１０６ａと亀裂１０６から離れた位置１０７との温度の差分が上記のしきい値以下に低下している場合には、評価部７は図８のグラフにおいてピークが消失していると判別する。これによって、ＩＣＲ処理による亀裂進展遅延効果が有ることが評価される。 After the pretreatment temperature change measurement step of step S3 of FIG. 2, in step S4, the pretreatment temperature change shown in the graph of FIG. 6 and the post-treatment temperature change shown in FIG. 8 for the tips 106a and 106b of the crack 106. Based on the above, an evaluation step for evaluating the crack growth delay effect due to the ICR treatment is performed. Specifically, in the evaluation unit 7, the peak of the graph of the temperature change before processing (maximum value of 0.1 ° C. appearing at 1400 frames) in FIG. 6 disappears in the graph of the temperature change after processing shown in FIG. Determine if it is. Specifically, the temperature difference between one tip 106a of the crack 106 and the position 107 away from the crack 106 is reduced to a predetermined threshold value (for example, about 0.02 to 0.03 ° C.) or less, and When the temperature difference between the other tip 106a of the crack 106 and the position 107 away from the crack 106 is lower than the above threshold value, the evaluation unit 7 loses the peak in the graph of FIG. Determine that it is. As a result, it is evaluated that the ICR treatment has a crack growth delay effect.

一方、亀裂１０６の一方の先端部１０６ａと亀裂１０６から離れた位置１０７との温度の差分、および他方の先端部１０６ａと亀裂１０６から離れた位置１０７との温度の差分のうちのいずれか１つが上記のしきい値を超えている場合には、評価部７は、図８のグラフにおいてピークが消失していないと判断する。その場合には、再度ＩＣＲ処理を行うことにより、ＩＣＲ処理による亀裂進展遅延効果を確実に得ることが可能になる。なお、本発明は上記のような亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂの両方を用いた評価方法に限定されるものではなく、亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂのうちのいずれか一方だけ用いて亀裂進展遅延効果を評価してもよい。 On the other hand, any one of the temperature difference between one tip 106a of the crack 106 and the position 107 away from the crack 106 and the temperature difference between the other tip 106a and the position 107 away from the crack 106 is When the above threshold value is exceeded, the evaluation unit 7 determines that the peak has not disappeared in the graph of FIG. In that case, by performing the ICR treatment again, it is possible to surely obtain the crack growth delay effect due to the ICR treatment. The present invention is not limited to the evaluation method using both the tip portions 106a and 106b of the crack 106 as described above, and the crack is cracked by using only one of the tip portions 106a and 106b of the crack 106. The progress delay effect may be evaluated.

以上のように本実施形態の評価方法および評価装置１では、構造物である天井クレーン１００のガーダ１０２の表面に生じた亀裂１０６を閉じる亀裂閉口処理であるＩＣＲ処理を行う前では、処理前測定工程において、当該天井クレーン１００のガーダ１０２に変動荷重を与えることによって当該亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂには特異応力場が生じるので、その特異応力場を熱弾性効果によって生じる当該亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂにおける処理前温度変化として温度変化測定部６によって測定される。さらに、ＩＣＲ処理を行った後では、処理後測定工程において、ガーダ１０２に変動荷重を与えることによって当該亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂにおける熱弾性効果によって生じる処理後温度変化が温度変化測定部６によって測定される。その後、評価工程では、評価部７は、これら処理前温度変化および処理後温度変化に基づいて、亀裂閉口処理によって特異応力場が消失して亀裂進展遅延効果が得られているか評価する。これにより、ガーダ１０２の表面の状態の影響を受けずに、亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果が得られているかを正確に評価することが可能である。 As described above, in the evaluation method and the evaluation device 1 of the present embodiment, the measurement before the treatment is performed before the ICR treatment, which is the crack closing treatment for closing the crack 106 generated on the surface of the girder 102 of the overhead crane 100 which is a structure. In the process, by applying a fluctuating load to the girder 102 of the overhead crane 100, a singular stress field is generated at the tips 106a and 106b of the crack 106, so that the singular stress field is generated by the thermoelastic effect at the tip of the crack 106. The temperature change before processing in units 106a and 106b is measured by the temperature change measuring unit 6. Further, after the ICR treatment is performed, in the post-treatment measurement step, the post-treatment temperature change caused by the thermoelastic effect at the tip portions 106a and 106b of the crack 106 by applying a fluctuating load to the girder 102 is the temperature change measurement unit 6. Measured by. After that, in the evaluation step, the evaluation unit 7 evaluates whether the singular stress field disappears by the crack closing treatment and the crack growth delay effect is obtained based on the temperature change before the treatment and the temperature change after the treatment. This makes it possible to accurately evaluate whether or not the crack growth delay effect due to the crack closing treatment is obtained without being affected by the surface condition of the girder 102.

また、本実施形態の評価方法では、処理前温度変化および処理後温度変化として、亀裂１０６から離れた場所の温度変化に対する亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂの温度変化の相対的な温度変化が用いられる。亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂは変動荷重を受けたときの熱弾性効果の影響がガーダ１０２の他の部分と比較して大きいので、処理前温度変化および処理後温度変化として、亀裂１０６から離れた場所の温度変化に対する亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂの温度変化の相対的な温度変化を用いることにより、微小な温度変化を測定することが可能である。 Further, in the evaluation method of the present embodiment, as the pre-treatment temperature change and the post-treatment temperature change, the relative temperature change of the temperature change of the tip portions 106a and 106b of the crack 106 with respect to the temperature change at a place away from the crack 106 is used. Be done. The tips 106a and 106b of the crack 106 are separated from the crack 106 as a pre-treatment temperature change and a post-treatment temperature change because the influence of the thermoelastic effect when subjected to a fluctuating load is larger than that of the other parts of the girder 102. It is possible to measure a minute temperature change by using the relative temperature change of the temperature changes of the tip portions 106a and 106b of the crack 106 with respect to the temperature change of the place where the crack 106 is located.

また、本実施形態の評価方法では、評価工程では、図６に示される処理前温度変化の時系列グラフにおけるピークが図８に示される処理後温度変化の時系列グラフにおいて消失しているときに、亀裂進展遅延効果が有ると評価する。この評価方法では、処理前温度変化の時系列グラフおよび処理後温度変化の時系列グラフを用いて亀裂進展遅延効果を評価するので、評価を迅速かつ容易に行うことが可能である。 Further, in the evaluation method of the present embodiment, in the evaluation step, when the peak in the time series graph of the pretreatment temperature change shown in FIG. 6 disappears in the time series graph of the post-treatment temperature change shown in FIG. , It is evaluated that there is a crack growth delay effect. In this evaluation method, the crack growth delay effect is evaluated using a time-series graph of the pre-treatment temperature change and a time-series graph of the post-treatment temperature change, so that the evaluation can be performed quickly and easily.

本実施形態の評価方法で評価される亀裂閉口処理は、ガーダ１０２の亀裂１０６の周辺部に衝撃を与えることにより亀裂１０６の開口を閉じるＩＣＲ処理（衝撃亀裂閉口処理）であるため、ガーダ１０２をＩＣＲ処理のために専用の場所へ移動させる必要がない。このため、評価工程は、衝撃亀裂閉口処理を行った後にＩＣＲ処理を行った現場で行うことが可能である。ＩＣＲ処理は、亀裂１０６にアルミナペーストを挿入する処理と比較して、当該処理を行った後のガーダ１０２において亀裂進展遅延効果が迅速に発揮される。そこで、衝撃亀裂閉口処理を行った後にＩＣＲ処理を行った現場で評価工程を行うことにより亀裂進展遅延効果の有無を迅速に評価することが可能である。
Since the crack closing treatment evaluated by the evaluation method of the present embodiment is an ICR treatment (impact crack closing treatment) that closes the opening of the crack 106 by giving an impact to the peripheral portion of the crack 106 of the girder 102, the girder 102 is used. There is no need to move to a dedicated location for ICR processing. Therefore, the evaluation step can be performed at the site where the ICR treatment is performed after the impact crack closing treatment is performed. ICR process, as compared to the processing of inserting the alumina paste Cracks 106, crack growth retardation effect in the girder 102 after performing the process is rapidly exhibited. Therefore, it is possible to quickly evaluate the presence or absence of the crack growth delay effect by performing the evaluation process at the site where the ICR treatment is performed after the impact crack closing treatment is performed.

本実施形態の評価方法は、評価工程において亀裂進展遅延効果が無いと評価された場合には、ＩＣＲ処理（衝撃亀裂閉口処理）を再度行う再閉口処理工程を含む。そのため、ＩＣＲ処理を行った後にＩＣＲ処理を行った現場で評価工程において亀裂進展遅延効果が無いと評価された場合は、ＩＣＲ処理を再度行う再閉口処理工程を行うことにより、亀裂進展遅延効果を確実に得ることが可能になる。 The evaluation method of the present embodiment includes a re-closing treatment step in which the ICR treatment (impact crack closing treatment) is performed again when it is evaluated that there is no crack growth delay effect in the evaluation step. Therefore, if it is evaluated that there is no crack growth delay effect in the evaluation process at the site where the ICR treatment is performed after the ICR treatment is performed, the crack growth delay effect can be obtained by performing the reclosing treatment step in which the ICR treatment is performed again. It will be possible to obtain it reliably.

（変形例）
（Ａ）
上記実施形態では、評価部７によって、図６の処理前温度変化のグラフのピークが図８に示される処理後温度変化のグラフにおいて消失しているか自動的に判別しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、作業者がこれらのグラフを図示しないモニタなどで見て当該作業者によって判別するようにしてもよい。 (Modification example)
(A)
In the above embodiment, the evaluation unit 7 automatically determines whether or not the peak of the graph of the pretreatment temperature change of FIG. 6 disappears in the graph of the post-treatment temperature change shown in FIG. The present invention is not limited to this, and an operator may view these graphs on a monitor (not shown) or the like and make a determination by the operator.

（Ｂ）
なお、本発明の評価方法の変形例として、処理前測定工程では、処理前温度変化として亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂにおける温度分布である処理前熱画像（例えば、図５の差分画像）を測定し、処理後測定工程では、処理後温度変化として亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂにおける温度分布である処理後熱画像（例えば、図７の差分画像）を測定し、評価工程では、処理前熱画像と処理後熱画像とを比較して、亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価するようにしてもよい。 (B)
As a modification of the evaluation method of the present invention, in the pretreatment measurement step, a pretreatment thermal image (for example, a difference image in FIG. 5) which is a temperature distribution at the tip portions 106a and 106b of the crack 106 is used as a pretreatment temperature change. In the post-treatment measurement step, the post-treatment thermal image (for example, the difference image of FIG. 7) which is the temperature distribution at the tip portions 106a and 106b of the crack 106 is measured as the post-treatment temperature change, and in the evaluation step, the pre-treatment The thermal image may be compared with the post-process thermal image to evaluate the crack growth delay effect of the crack closing treatment.

この場合、亀裂閉口処理の処理前後において亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂにおける温度分布である処理前熱画像および処理後熱画像を測定すれば、評価工程において、これらの処理前熱画像と処理後熱画像とを比較することにより、亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を容易に評価することが可能になる。 In this case, if the pre-treatment thermal image and the post-treatment thermal image, which are the temperature distributions at the tip portions 106a and 106b of the crack 106, are measured before and after the crack closing treatment treatment, these pre-treatment thermal images and post-treatment thermal images can be measured in the evaluation step. By comparing with the thermal image, it becomes possible to easily evaluate the crack growth delay effect due to the crack closing treatment.

１ 亀裂閉口処理評価装置
２ 赤外線撮像装置
３ 処理装置
６ 温度変化測定部
７ 評価部
１００ 天井クレーン
１０２ ガーダ
１０６ 亀裂
１０６ａ、１０６ｂ 亀裂の先端部 1 Crack closure processing evaluation device 2 Infrared imaging device 3 Processing device 6 Temperature change measurement unit 7 Evaluation unit 100 Overhead crane 102 Girder 106 Crack 106a, 106b Crack tip

Claims (6)

構造物の表面に生じた亀裂の開口を閉じる亀裂閉口処理を評価する方法であって、
亀裂閉口処理を実施する前に前記構造物に変動荷重を与えながら前記構造物の前記亀裂の先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化である処理前温度変化を測定する処理前測定工程と、
亀裂閉口処理を実施した後に前記構造物に前記変動荷重を与えながら前記構造物の閉口処理された前記亀裂の前記先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化である処理後温度変化を測定する処理後測定工程と、
前記処理前温度変化および前記処理後温度変化に基づいて、前記亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価する評価工程と
を有し、
前記亀裂閉口処理は、前記構造物の前記亀裂の周辺部に衝撃を与えることにより前記亀裂の前記開口を閉じる衝撃亀裂閉口処理であり、
前記評価工程は、前記衝撃亀裂閉口処理を行った後に行う、
亀裂閉口処理評価方法。 It is a method of evaluating the crack closing treatment that closes the opening of the crack generated on the surface of the structure.
A pretreatment measurement step of measuring a pretreatment temperature change, which is a temperature change caused by a thermoelastic effect at the tip of the crack of the structure while applying a fluctuating load to the structure before performing the crack closing treatment.
After the crack closing treatment, the temperature change after the treatment, which is the temperature change caused by the thermoelastic effect at the tip of the crack that has been closed the structure while applying the variable load to the structure, is measured. Measurement process and
The pretreatment on the basis of the temperature change and the post-processing temperature change, have a evaluation step of evaluating crack growth delay effect by the crack closure process,
The crack closing treatment is an impact crack closing treatment that closes the opening of the crack by applying an impact to the peripheral portion of the crack of the structure.
The evaluation step is performed after the impact crack closing treatment is performed.
Rhagades closure treatment evaluation method. 前記処理前温度変化および前記処理後温度変化は、前記亀裂から離れた場所の温度変化に対する前記亀裂の前記先端部の温度変化の相対的な温度変化である、
請求項１に記載の亀裂閉口処理評価方法。 The pre-treatment temperature change and the post-treatment temperature change are relative temperature changes of the temperature change of the tip portion of the crack to the temperature change of a place away from the crack.
The crack closing treatment evaluation method according to claim 1. 構造物の表面に生じた亀裂の開口を閉じる亀裂閉口処理を評価する方法であって、
亀裂閉口処理を実施する前に前記構造物に変動荷重を与えながら前記構造物の前記亀裂の先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化である処理前温度変化を測定する処理前測定工程と、
亀裂閉口処理を実施した後に前記構造物に前記変動荷重を与えながら前記構造物の閉口処理された前記亀裂の前記先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化である処理後温度変化を測定する処理後測定工程と、
前記処理前温度変化および前記処理後温度変化に基づいて、前記亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価する評価工程と
を有し、
前記評価工程では、前記処理前温度変化の時系列グラフにおけるピークが前記処理後温度変化の時系列グラフにおいて消失しているときに、前記亀裂進展遅延効果が有ると評価する、
亀裂閉口処理評価方法。 It is a method of evaluating the crack closing treatment that closes the opening of the crack generated on the surface of the structure.
A pretreatment measurement step of measuring a pretreatment temperature change, which is a temperature change caused by a thermoelastic effect at the tip of the crack of the structure while applying a fluctuating load to the structure before performing the crack closing treatment.
After the crack closing treatment, the temperature change after the treatment, which is the temperature change caused by the thermoelastic effect at the tip of the crack that has been closed the structure while applying the variable load to the structure, is measured. Measurement process and
An evaluation step for evaluating the crack growth delay effect of the crack closing treatment based on the temperature change before the treatment and the temperature change after the treatment.
Have,
In the evaluation step, when the peak in the time-series graph of the temperature change before the treatment disappears in the time-series graph of the temperature change after the treatment, it is evaluated that the crack growth delay effect is present.
Turtle Closure process evaluation method. 前記処理前測定工程では、前記処理前温度変化として前記亀裂の前記先端部における温度分布である処理前熱画像を測定し、
前記処理後測定工程では、前記処理後温度変化として前記亀裂の前記先端部における温度分布である処理後熱画像を測定し、
前記評価工程では、前記処理前熱画像と前記処理後熱画像とを比較して、前記亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価する、
請求項１に記載の亀裂閉口処理評価方法。 In the pretreatment measurement step, a pretreatment thermal image, which is a temperature distribution at the tip of the crack as the pretreatment temperature change, is measured.
In the post-treatment measurement step, a post-treatment thermal image, which is a temperature distribution at the tip of the crack as the post-treatment temperature change, is measured.
In the evaluation step, the pre-treatment thermal image and the post-treatment thermal image are compared to evaluate the crack growth delay effect of the crack closing treatment.
The crack closing treatment evaluation method according to claim 1. 前記評価工程において前記亀裂進展遅延効果が無いと評価された場合に衝撃亀裂閉口処理を再度行う再閉口処理工程をさらに含む、
請求項１〜２および４のいずれか１項に記載の亀裂閉口処理評価方法。 Further including a re-closing treatment step in which the impact crack closing treatment is performed again when it is evaluated that the crack growth delay effect is not obtained in the evaluation step.
The crack closing treatment evaluation method according to any one of claims 1 to 2 and 4. 構造物の表面に生じた亀裂の開口を閉じる亀裂閉口処理を評価する評価装置であって、
前記構造物に変動荷重を与えることによって前記構造物の前記亀裂の先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化を測定する温度変化測定部と、
前記亀裂閉口処理の前後における前記温度変化に基づいて、前記亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価する評価部と
を備えており、
前記評価部は、前記亀裂閉口処理の前における前記温度変化である処理前温度変化の時系列グラフにおけるピークが前記亀裂閉口処理の後における前記温度変化である処理後温度変化の時系列グラフにおいて消失しているときに、前記亀裂進展遅延効果が有ると評価する、
亀裂閉口処理評価装置。
It is an evaluation device that evaluates the crack closing process that closes the opening of cracks generated on the surface of the structure.
A temperature change measuring unit that measures a temperature change caused by a thermoelastic effect at the tip of the crack of the structure by applying a fluctuating load to the structure, and a temperature change measuring unit.
It is provided with an evaluation unit for evaluating the crack growth delay effect of the crack closing treatment based on the temperature change before and after the crack closing treatment.
In the evaluation unit, the peak in the time series graph of the pretreatment temperature change, which is the temperature change before the crack closing treatment, disappears in the time series graph of the post-treatment temperature change, which is the temperature change after the crack closing treatment. Evaluate that the crack growth delay effect is present when
Crack closing treatment evaluation device.
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