JP7466798B1 - き裂検査装置、き裂監視システムおよびき裂検査方法 - Google Patents

Abstract

き裂検査装置（１）は、検査対象の構造物の特徴を示す構造物データを取得する構造物データ取得部である入力部（２）と、構造物に生じたき裂の形状を示すき裂情報を取得するき裂情報取得部である形状計測部（３）と、き裂に対して荷重が負荷された状態におけるき裂の開口量を示す負荷時き裂情報を取得する負荷時き裂情報取得部である開口量計測部（５）と、構造物データと、き裂情報と、負荷時き裂情報とに基づいて、き裂に負荷される荷重と開口量との関係から、き裂の進展抑制効果を定量的に示す破壊力学パラメータを推定する推定部（６）と、を備えることを特徴とする。

Description

本開示は、構造物に生じるき裂の状態を評価するき裂検査装置、き裂監視システムおよびき裂検査方法に関する。

構造物に発生したき裂内に酸化物などの物体が存在することで、き裂の開閉口変化量が低下し、き裂の進展速度が低下することが知られている。このような現象は、き裂の楔力作用によるき裂閉口現象、または、くさび効果などと呼ばれている。くさび効果を利用して、高硬度の微細粒子と油とが混在したペーストをき裂に塗布し、微細粒子をき裂内に侵入させて、疲労き裂の進展を抑制する技術が開発されている。

特許文献１には、くさび効果によるき裂進展抑制効果を評価する方法の一例が開示されている。特許文献１に開示された評価方法では、補修の前後において、き裂先端の熱弾性温度変動を計測し、熱弾性温度変動の振幅の補修前後の比率を評価値として、き裂の進展抑制効果を評価している。

特開２０１５－３１５６５号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、き裂の進展を抑制する前後で、熱弾性温度変動を計測することを前提としている。このため、例えば、腐食生成物、フレッティング酸化物などの物体がき裂内に発生した場合など、自然現象によってき裂の進展が抑制されている場合、進展が抑制される前の熱弾性温度変動を計測することができないため、き裂の進展抑制効果を評価することが困難であるという問題があった。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、自然現象によってき裂の進展が抑制されている場合であっても、き裂の進展抑制効果を容易に評価することが可能なき裂検査装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示のき裂検査装置は、検査対象の構造物の材料データを含む構造物データを取得する構造物データ取得部と、構造物に生じたき裂の形状を示すき裂情報を取得するき裂情報取得部と、き裂に対して荷重が負荷された状態におけるき裂の開口量を示す負荷時き裂情報を取得する負荷時き裂情報取得部と、き裂の内部に物体が存在している状態で取得される負荷時き裂情報が示す荷重と開口量とをプロットすることにより求められる第１直線、および、き裂の内部に物体が存在していない状態で取得される負荷時き裂情報が示す荷重と開口量とをプロットすることにより求められる第２直線の交点を求めることによって、き裂の進展に影響する荷重の最小値であるき裂開口荷重を算出し、構造物データおよびき裂情報に基づいて、き裂に荷重の最大値が生じた場合の応力拡大係数と、き裂にき裂開口荷重が生じた場合の応力拡大係数との差分からき裂の進展抑制効果を定量的に示す有効応力拡大係数範囲を推定する推定部と、を備えることを特徴とする。

本開示によれば、自然現象によってき裂の進展が抑制されている場合であっても、き裂の進展抑制効果を容易に評価することが可能なき裂検査装置を得ることができるという効果を奏する。

実施の形態１にかかるき裂検査装置の機能構成を示す図 図１に示すき裂検査装置の検査処理について説明するためのフローチャート 図１に示す入力部が取得する構造物データを示す図 鉄鋼製の構造物に生じるき裂の進展速度と応力拡大係数範囲との関係を模式的に示す図 図１に示す形状計測部の動作を説明するためのフローチャート き裂の開口量を計測する方法の第１の例を示す図 き裂の開口量を計測する方法の第２の例を示す図 図１に示す荷重負荷部の荷重負荷方法の一例を示す図 図１に示す開口量計測部の動作を説明するためのフローチャート 図１に示す推定部の動作を説明するためのフローチャート き裂の開口量と荷重との関係を模式的に表した図 荷重がき裂開口荷重よりも小さい場合の開口量と荷重との関係について説明するための図 荷重がき裂開口荷重よりも大きい場合の開口量と荷重との関係について説明するための図 実施の形態１の変形例１にかかるき裂検査装置の機能構成を示す図 図１４に示すき裂検査装置の動作を説明するためのフローチャート 実施の形態１の変形例２にかかるき裂検査装置の機能構成を示す図 図１６に示すき裂検査装置の動作を説明するためのフローチャート 実施の形態２にかかるき裂検査装置の機能構成を示す図 図１８に示すき裂検査装置の動作を説明するためのフローチャート 図１８に示す補修部が行う進展抑制処理の説明図 実施の形態２の変形例１にかかるき裂検査装置の機能構成を示す図 図２１に示すき裂検査装置の動作を説明するためのフローチャート 実施の形態３にかかるき裂検査装置の機能構成を示す図 図２３に示すき裂検査装置の動作を説明するためのフローチャート 図２３の繰返し荷重負荷部の荷重負荷の繰返し回数とき裂の進展抑制効果との関係を示す図 実施の形態３の変形例１にかかるき裂検査装置の機能構成を示す図 図２６に示すき裂検査装置の動作を説明するためのフローチャート 実施の形態３の変形例２にかかるき裂検査装置の機能構成を示す図 図２８に示すき裂検査装置の動作を説明するためのフローチャート 図２８に示す荷重負荷判定部の動作を説明するためのフローチャート 実施の形態４にかかる疲労き裂の監視システムの構成を示す図 図３１に示す記憶部に記憶されるデータの一例を示す図 図３１に示す疲労き裂の監視システムの動作を説明するためのシーケンス図 実施の形態４の変形例１にかかる疲労き裂の監視システムの構成を示す図 実施の形態５にかかる疲労き裂の監視システムの構成を示す図 図３５に示す疲労き裂の監視システムの動作を説明するためのシーケンス図 実施の形態５の変形例１にかかる疲労き裂の監視システムの構成を示す図 き裂検査装置および疲労き裂の監視システムのそれぞれのハードウェア構成の第１の例を説明するための図 き裂検査装置および疲労き裂の監視システムのそれぞれのハードウェア構成の第２の例を説明するための図

以下に、本開示の実施の形態にかかるき裂検査装置、き裂監視システムおよびき裂検査方法を図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかるき裂検査装置１の機能構成を示す図である。き裂検査装置１は、入力部２と、形状計測部３と、荷重負荷部４と、開口量計測部５と、推定部６とを有する。き裂検査装置１は、検査対象の構造物に生じたき裂の状態を検査する機能を有する。

まず、き裂検査装置１の行う検査処理の概要について説明する。図２は、図１に示すき裂検査装置１の検査処理について説明するためのフローチャートである。

き裂検査装置１は、入力部２において、検査対象の構造物の特徴を示す構造物データの入力を受け付ける（ステップＳ１）。構造物データは、例えば、検査対象の構造物の材料を示す材料データを含む。続いてき裂検査装置１は、形状計測部３を用いて、検査対象の構造物に生じたき裂の形状および開口量を計測する（ステップＳ２）。

また、き裂検査装置１は、荷重負荷部４を用いて、き裂に対して、予め定められた荷重を負荷する（ステップＳ３）。き裂検査装置１は、き裂に対して荷重を負荷した状態で、開口量計測部５を用いて、荷重負荷時のき裂の開口量を計測する（ステップＳ４）。き裂検査装置１は、推定部６において、き裂の状態を示す破壊力学パラメータとして有効応力拡大係数範囲を推定する（ステップＳ５）。

以下では、き裂検査装置１の各部の構成および動作の詳細について説明する。

図３は、図１に示す入力部２が取得する構造物データを示す図である。入力部２は、検査対象の構造物の特徴を示す入力データを取得する。入力データは、以下に示す（ａ），（ｂ）のデータを含む。

（ａ）き裂進展速度に係る物性パラメータ
（ｂ）き裂の破壊力学パラメータ算出に係る材料データ

入力部２は、操作者の操作に応じてコンピュータに信号を入力するマウス、キーボードなどの操作デバイスを備えていてもよいし、予め準備された保存データをコンピュータに入力するための周辺機器を備えていてもよい。入力部２が取得する入力データは、検査対象の構造物の特徴を示すデータであり、構造物データとも呼ばれる。入力部２は、構造物データを取得する構造物データ取得部の一例である。続いて、応力拡大係数範囲とき裂進展速度との関係を説明した後、入力部２が取得する構造物データの詳細について説明する。

図４は、鉄鋼製の構造物に生じるき裂の進展速度と応力拡大係数範囲との関係を模式的に示す図である。鉄鋼製の構造物に発生したき裂の進展速度と応力拡大係数範囲との関係は、図４に示す曲線で表される。図４の横軸は、応力拡大係数範囲「ΔＫ」の対数であり、図４の縦軸は、き裂の進展速度「ｄａ／ｄＮ」の対数である。応力拡大係数範囲ΔＫが小さくなるほどき裂の進展速度「ｄａ／ｄＮ」は低下し、応力拡大係数範囲「ΔＫ」の値が下限界応力拡大係数範囲「ΔＫ_th」以下となるとき裂が進展しなくなることが知られている。ここで、応力拡大係数範囲および下限界応力拡大係数範囲の単位は「ＭＰａ√ｍ」であり、き裂の進展速度の単位は「ｍ／ｃｙｃｌｅ」である。

したがって、き裂の進展速度「ｄａ／ｄＮ」の推定式は、以下の数式（１），（２）で表される。

ｄａ／ｄＮ＝Ｃ（ΔＫ）ⁿ ΔＫ＞ΔＫ_th ・・・（１）
ｄａ／ｄＮ＝０ ΔＫ≦ΔＫ_th ・・・（２）

ここで、Ｃおよびｎは構造物によって決定される材料パラメータである。数式（１）は、ΔＫ＞ΔＫ_thの範囲に適用される。数式（２）はΔＫ≦ΔＫ_thの範囲に適用され、下限界応力拡大係数範囲ΔＫ_th以下になるとき裂が進展しなくなることを表している。或いは、き裂の進展速度「ｄａ／ｄＮ」の推定式は、以下の数式（３）で表すこともできる。

ｄａ／ｄＮ＝Ｃ（（ΔＫ）ⁿ－（ΔＫ_th）ⁿ） ・・・（３）

図３に示す「き裂進展速度に係る物性パラメータ」は、上記の数式（１），（３）における材料パラメータであるＣおよびｎと、下限界応力拡大係数範囲ΔＫ_thが該当する。なお、これらの物性パラメータは、例えば、社団法人日本鋼構造協会が開示している「鋼構造物の疲労設計指針」等を活用してもよい。また、図３に示す「き裂の破壊力学パラメータ算出に係る材料データ」は、構造解析に用いる剛性パラメータであり、構造物のヤング率、ポアソン比などが挙げられる。

図５は、図１に示す形状計測部３の動作を説明するためのフローチャートである。形状計測部３は、検査対象の構造物に生じたき裂の形状および開口量を示すき裂情報を取得する。形状計測部３は、き裂情報を取得するき裂情報取得部の一例である。

形状計測部３は、検査対象の構造物に生じたき裂に対して、計測装置を設置する（ステップＳ１１）。次に、形状計測部３は、計測装置によって、き裂の形状を計測する（ステップＳ１２）。形状計測部３は、構造物の状態を悪化させないために、非破壊検査方法を用いてき裂の形状を計測する。非破壊検査方法の一例としては、Ｘ線計測方法、超音波探傷法、電流探傷法などが挙げられる。また、形状計測部３は、計測装置によって、き裂の開口量を計測する（ステップＳ１３）。なお、ここではステップＳ１２の後にステップＳ１３が実行されることとしたが、ステップＳ１２の処理とステップＳ１３の処理とは同時並行で行われてもよい。続いて形状計測部３は、計測結果を記憶部に記憶する（ステップＳ１４）。

図６は、き裂の開口量を計測する方法の第１の例を示す図である。第１の例では、き裂３０の開口部に対して開口量を計測するセンサ３１を直接貼り付けることで、き裂の開口量を計測する。開口量を計測するセンサ３１としては、ファイバーを介して伝搬する光から物体の変形量を計測する光ファイバ式のセンサが挙げられる。光ファイバ式のセンサは、光学式ひずみセンサ、光ファイバセンサ、ＦＢＧ（Fiber Bragg Grading）センサなどとも呼ばれる。光ファイバ式のセンサを用いる場合、高湿、高温などの環境負荷に対して耐性が高く、様々な環境下で利用可能となり、センサを貼り付けたままにすることで、長期間にわたる状態監視が可能になる。

図７は、き裂の開口量を計測する方法の第２の例を示す図である。第２の例では、検査対象の構造物に生じたき裂３０を撮影した画像を用いて、き裂の開口量を計測する。図７に示す第２の例では、画像を撮影するための撮像装置３２をドローンに搭載することで、人が簡単にアクセスすることができないような場所、例えば高所に発生したき裂に対しても開口量を容易に取得することが可能になる。さらに、１つの撮像装置３２で複数のき裂の開口量を一度に計測することが可能になるため、形状計測の作業性を向上することが可能であり、形状計測のための装置コストを低減することが可能になる。なお、図７ではドローンに撮像装置３２を搭載した例を示しているが、撮像装置３２は、地面に対して設置された計測用の治具に対して固定されていてもよい。

図８は、図１に示す荷重負荷部４の荷重負荷方法の一例を示す図である。ここでは、検査対象の構造物が橋梁４１であり、橋梁４１に生じたき裂３０に対して、き裂３０が開口するように予め定められた荷重を負荷する場合を例示している。き裂３０には、図６で示したセンサ３１を設置した状態である。荷重負荷部４は、重量が既知の検査車両４３を橋梁４１の上で走行させることで、荷重をき裂３０に対して負荷することができる。なお、推定部６での処理のために、荷重負荷部４が負荷する荷重のデータと、開口量計測部５が計測する開口量のデータとは、時系列を同期させる必要がある。

図９は、図１に示す開口量計測部５の動作を説明するためのフローチャートである。開口量計測部５は、形状計測部３が開口量を計測する際と同様の方法で、荷重負荷時の開口量を計測する。具体的には、開口量計測部５は、図６に示すセンサ３１を用いて開口量を計測してもよいし、図７に示す撮像装置３２を用いて開口量を計測してもよい。

開口量計測部５は、荷重負荷部４がき裂に対して荷重を負荷した状態において、荷重負荷時の開口量を計測する（ステップＳ２１）。その後、開口量計測部５は、計測結果である開口量を、負荷した荷重のデータと時系列を同期させたデータを推定部６へ出力する（ステップＳ２２）。

図１０は、図１に示す推定部６の動作を説明するためのフローチャートである。推定部６は、き裂内に物体が存在していない場合の開口量と荷重との関係を取得する（ステップＳ３１）。ここで、「き裂内」とは、き裂が生じることによって発生した空間内を指し、き裂が生じることによって構造物に新たに生じた面と面との間の空間内を指す。続いて、推定部６は、き裂内に物体が存在している場合の開口量と荷重との関係を取得する（ステップＳ３２）。ステップＳ３２で推定部６が取得する開口量と荷重との関係は、開口量計測部５が計測した開口量を負荷した荷重のデータと時系列を同期させたデータとから取得される。さらに、推定部６は、取得した開口量と荷重との関係から、き裂が完全に開口する荷重であるき裂開口荷重Ｐ_opと、有効応力拡大係数範囲とを算出する（ステップＳ３３）。

図１１は、き裂の開口量と荷重との関係を模式的に表した図である。図１１の破線で表した直線Ｌ１は、き裂内に物体が存在している状態で、き裂が閉口している荷重範囲であるＰ_op～Ｐ_minにおける荷重とき裂の開口量との関係を外挿した直線である。Ｐ_minは、き裂に対する最小の負荷荷重である。図１１の一点鎖線で表した直線Ｌ２は、き裂内に物体が存在していない状態で、き裂の開口量と荷重との関係を外挿した直線である。図１０のステップＳ３１において、推定部６は、直線Ｌ２で表されるような、「き裂内に物体が存在していない場合の開口量と荷重との関係」を取得する。

き裂内に物体が存在する場合、き裂が一定荷重以下では閉じなくなるため、物体がき裂の形状と一致する理想的な形状である場合には、図１１の実線で表されるように、ある荷重で屈曲する変化点が現れる。この現象は、き裂閉口現象の１つである、くさび効果の作用によるものである。くさび効果は、ブリッジング効果、楔力作用機構のき裂閉口現象とも呼ばれる。傾きの変化点となる荷重が、き裂閉口現象におけるき裂開口荷重Ｐ_opであり、き裂が完全に開口する荷重である。き裂開口荷重Ｐ_op以下の荷重範囲ではき裂が閉じているためき裂の進展に寄与しない。したがってき裂内に物体が存在する場合、き裂の進展に寄与する荷重範囲は、図１１のＰ_max～Ｐ_minから、Ｐ_max～Ｐ_opへと減少する。Ｐ_maxは、最大の負荷荷重である。このように、き裂の進展に寄与する荷重範囲が減少することで、き裂先端の応力集中範囲が緩和されることからき裂の進展が抑制される。

ここで、予め定められた荷重Ｐ_thをき裂に対して負荷した場合の荷重と開口量との関係について説明する。図１２は、荷重Ｐ_thがき裂開口荷重Ｐ_opよりも小さい場合の開口量と荷重との関係について説明するための図である。図１３は、荷重Ｐ_thがき裂開口荷重Ｐ_opよりも大きい場合の開口量と荷重との関係について説明するための図である。

まず、荷重Ｐ_thがき裂開口荷重Ｐ_opよりも小さい場合、この荷重Ｐ_thをき裂に対して負荷しながら得られる開口量と荷重との関係は、図１２の実線で表される。この場合、上記の変化点が取得された関係に現れない。このため、推定部６は、取得された関係を外挿することによって直線Ｌ１を算出し、直線Ｌ１と直線Ｌ２との交点を算出することによって、き裂開口荷重Ｐ_opを算出する。ここで、直線Ｌ２は、予め形状計測部３で取得されるき裂の形状データと、入力部２が取得する構造物データに含まれる構造物の材料データとから、構造解析モデルを作成し、数値解析を実行することによって得ることができる。

荷重Ｐ_thがき裂開口荷重Ｐ_opよりも大きい場合、この荷重Ｐ_thをき裂に対して負荷しながら得られる開口量と荷重との関係は、図１３の実線で表される。この場合、上記の変化点が取得された関係に現れる。このため、推定部６は、取得した関係に現れる変化点の荷重をき裂開口荷重Ｐ_opとして算出することができる。

続いて、推定部６が応力拡大係数範囲を算出する方法について説明する。応力拡大係数範囲ΔＫは、き裂の形状毎に、以下の数式（４）を用いて算出される。

ΔＫ＝Ｋ_max－Ｋ_min ・・・（４）

ここで、Ｋ_maxは、最大の負荷荷重Ｐ_maxが作用している応力拡大係数の最大値であり、以下の数式（５）で表される。

Ｋ_max＝Ｐ_max×ｆ（ａ） ・・・（５）

ここで、ｆ（ａ）は、き裂の形状によって決定する、き裂の深さの関数であり、形状計測部３において形状計測時に取得される。ａは、き裂の長さ（ｍ）である。また、Ｋ_minは、最小の負荷荷重Ｐ_minが作用している応力拡大係数の最小値であり、以下の数式（６）で表される。

Ｋ_min＝Ｐ_min×ｆ（ａ） ・・・（６）

推定部６は、形状計測部３で得られたき裂の深さの関数ｆ（ａ）と、き裂に作用している荷重とから、数式（４）～（６）を用いて、応力拡大係数範囲ΔＫを算出することができる。また、上記のくさび効果によるき裂閉口現象が生じて、き裂開口荷重Ｐ_opが存在する場合、推定部６は、き裂進展に寄与する有効応力拡大係数範囲ΔＫ_effを、以下の数式（７）を用いて算出することができる。

ΔＫ_eff＝Ｋ_max－Ｋ_op ・・・（７）

ここで、Ｋ_opは、き裂開口荷重Ｐ_opが作用している応力拡大係数であり、以下の数式（８）で表される。

Ｋ_op＝Ｐ_op×ｆ（ａ） ・・・（８）

数式（７）を用いて有効応力拡大係数範囲ΔＫ_effを算出して、算出した有効応力拡大係数範囲ΔＫ_effを、数式（１），（３）の「ΔＫ」に代入することで、くさび効果が発生して進展が抑制されたき裂の進展速度「ｄａ／ｄＮ」を算出することができる。以上説明したように、き裂開口荷重Ｐ_opを推定することができれば、有効応力拡大係数範囲ΔＫ_effを算出することができ、さらに、き裂の進展速度「ｄａ／ｄＮ」を導出することが可能になる。推定部６は、有効応力拡大係数範囲ΔＫ_eff、き裂の進展速度「ｄａ／ｄＮ」などの推定結果を、表示画面などを用いて出力してもよい。

以上説明したように、き裂検査装置１は、検査対象の構造物の材料の特徴を示す構造物データを取得する構造物データ取得部である入力部２と、構造物に生じたき裂の形状および開口量を示すき裂情報を取得するき裂情報取得部である形状計測部３と、き裂に対して荷重が負荷された状態におけるき裂の開口量を示す負荷時き裂情報を取得する負荷時き裂情報取得部である開口量計測部５と、構造物データと、き裂情報と、負荷時き裂情報とに基づいて、き裂に負荷される荷重と開口量との関係から、き裂の状態を示す破壊力学パラメータである有効応力拡大係数範囲を推定する推定部６と、を有する。このため、実働荷重の最大荷重Ｐ_maxが作用しなくても、開口量と負荷する荷重との関係から、き裂開口荷重Ｐ_opを算出して有効応力拡大係数範囲ΔＫ_effを導くことができる。このため、き裂を進展させることなく、き裂の状態を評価する検査を行うことができる。さらに、有効応力拡大係数範囲ΔＫ_effと、数式（１），（３）とを用いることで、き裂の進展速度「ｄａ／ｄＮ」を求めることができるため、き裂の状態を定量的に評価することが可能である。

また、上記の方法では、開口量と負荷する荷重との関係から、き裂開口荷重Ｐ_opを算出して有効応力拡大係数範囲ΔＫ_effを導くことができるため、自然現象によってき裂内に物体が存在する状態となり進展が抑制されたき裂に対しても、き裂の進展の抑制効果を評価することができる。

（変形例１）
図１４は、実施の形態１の変形例１にかかるき裂検査装置１－１の機能構成を示す図である。き裂検査装置１－１は、入力部２と、形状計測部３と、荷重負荷部４と、開口量計測部５と、推定部６と、判定部７とを有する。き裂検査装置１－１は、き裂検査装置１の構成に加えて、判定部７を有する。以下、き裂検査装置１と同様の構成要素については説明を省略し、き裂検査装置１と異なる部分について主に説明する。

判定部７は、破壊力学パラメータである有効応力拡大係数範囲と、構造物データとに基づいて、き裂の進展の有無を判定する。具体的には、判定部７は、推定部６で算出される有効応力拡大係数範囲ΔＫ_effと、構造物データに含まれる下限界応力拡大係数範囲ΔＫ_thとを比較することで、き裂の進展の有無を判定することができる。

図１５は、図１４に示すき裂検査装置１－１の動作を説明するためのフローチャートである。き裂検査装置１－１は、入力部２において、検査対象の構造物の特徴を示す構造物データの入力を受け付ける（ステップＳ１）。構造物データは、例えば、検査対象の構造物の材料を示す材料データを含む。続いてき裂検査装置１－１は、形状計測部３を用いて、検査対象の構造物に生じたき裂の形状および開口量を計測する（ステップＳ２）。

また、き裂検査装置１－１は、荷重負荷部４を用いて、き裂に対して、予め定められた荷重を負荷する（ステップＳ３）。き裂検査装置１－１は、き裂に対して荷重を負荷した状態で、開口量計測部５を用いて、荷重負荷時のき裂の開口量を計測する（ステップＳ４）。き裂検査装置１－１は、推定部６において、き裂の状態を示す破壊力学パラメータとして有効応力拡大係数範囲を推定する（ステップＳ５）。き裂検査装置１－１は、判定部７において、推定部６が推定した破壊力学パラメータと入力部２が受け付けた構造物データとに基づいて、き裂の進展の有無を判定する（ステップＳ６）。具体的には、判定部７は、推定部６が推定した有効応力拡大係数範囲ΔＫ_effと、入力部２が受け付けた構造物データに含まれる下限界応力拡大係数範囲ΔＫ_thとを比較して、有効応力拡大係数範囲ΔＫ_effが下限界応力拡大係数範囲ΔＫ_th以下である場合、き裂が進展していない、つまり、停滞していると判定し、有効応力拡大係数範囲ΔＫ_effが下限界応力拡大係数範囲ΔＫ_thよりも大きい場合、き裂が進展していると判定することができる。

判定部７を有することで、き裂検査装置１－１は、き裂検査装置１の効果に加えて、検査対象とするき裂の進展の有無を確認することができる。き裂検査装置１が判定部７の判定結果を表示などの手段で出力すれば、検査対象とするき裂の進展の有無を点検時に確認することができるため、再点検の必要性をその場で判定することができ、作業負荷が低減するという効果がある。

（変形例２）
図１６は、実施の形態１の変形例２にかかるき裂検査装置１－２の機能構成を示す図である。き裂検査装置１－２は、入力部２と、形状計測部３と、荷重決定部８と、荷重負荷部４と、開口量計測部５と、推定部６とを有する。き裂検査装置１－２は、き裂検査装置１の構成に加えて、荷重決定部８を有する。以下、き裂検査装置１と同様の構成要素については説明を省略し、き裂検査装置１と異なる部分について主に説明する。

荷重決定部８は、荷重負荷部４がき裂に対して負荷する荷重を、き裂が進展しない値に決定する。検査時にき裂に対して荷重を負荷する際に、き裂が進展すると、構造物の損傷度が増加する上、推定部６におけるき裂の状態の評価精度が低下する可能性がある。このため、検査時に負荷する荷重として、き裂が進展しない荷重を決定する。具体的には、ある荷重が負荷されているときの応力拡大係数範囲は、数式（４）～（８）を用いて算出することができる。このため、荷重決定部８は、応力拡大係数範囲ΔＫが下限界応力拡大係数範囲ΔＫ_thとなるような荷重を計算し、荷重負荷部４がき裂に対して負荷する荷重を、計算した荷重以下の値に決定する。なお、「下限界応力拡大係数範囲ΔＫ_th以下」は、き裂が進展しなくなる破壊力学パラメータの範囲を示す進展停滞範囲の一例である。

図１７は、図１６に示すき裂検査装置１－２の動作を説明するためのフローチャートである。き裂検査装置１－２は、入力部２において、検査対象の構造物の特徴を示す構造物データの入力を受け付ける（ステップＳ１）。構造物データは、例えば、検査対象の構造物の材料を示す材料データを含む。続いてき裂検査装置１－２は、形状計測部３を用いて、検査対象の構造物に生じたき裂の形状および開口量を計測する（ステップＳ２）。

ここで、き裂検査装置１－２は、荷重決定部８において、下限界応力拡大係数範囲ΔＫ_thに基づいて、き裂が進展しないように、き裂に対して負荷する荷重を決定する（ステップＳ７）。荷重決定部８は、決定した荷重を、荷重負荷部４に通知する。続いて、き裂検査装置１－２は、荷重負荷部４を用いて、き裂に対して、荷重決定部８が決定した荷重を負荷する（ステップＳ３）。き裂検査装置１－２は、き裂に対して荷重を負荷した状態で、開口量計測部５を用いて、荷重負荷時のき裂の開口量を計測する（ステップＳ４）。き裂検査装置１は、推定部６において、き裂の状態を示す破壊力学パラメータとして有効応力拡大係数範囲を推定する（ステップＳ５）。

荷重決定部８を有することで、き裂検査装置１－２は、き裂検査装置１の効果に加えて、検査対象とするき裂を進展させない範囲で荷重を負荷することが可能になる。このため、検査のためにき裂の状態が悪化することを防ぐことが可能になり、き裂の進展抑制効果の評価精度を向上させることができる。

なお、上記では、変形例１として、判定部７を有するき裂検査装置１－１について説明し、変形例２として、荷重決定部８を有するき裂検査装置１－２について説明したが、き裂検査装置１は、判定部７および荷重決定部８の両方を備えてもよい。

実施の形態２．
図１８は、実施の形態２にかかるき裂検査装置１－３の機能構成を示す図である。き裂検査装置１－３は、入力部２と、形状計測部３と、補修部９と、荷重負荷部４と、開口量計測部５と、推定部６と、判定部７とを有する。き裂検査装置１－３は、き裂検査装置１の構成に加えて、判定部７と、補修部９とを有する。以下、実施の形態１のき裂検査装置１と同様の構成要素については詳細な説明を省略し、き裂検査装置１と異なる部分について主に説明する。

判定部７は、実施の形態１の変形例１にかかるき裂検査装置１－１の判定部７と同様である。補修部９は、検査対象の構造物に生じたき裂の進展を抑制する進展抑制処理を行う。

図１９は、図１８に示すき裂検査装置１－３の動作を説明するためのフローチャートである。き裂検査装置１－３は、入力部２において、検査対象の構造物の特徴を示す構造物データの入力を受け付ける（ステップＳ１）。構造物データは、例えば、検査対象の構造物の材料を示す材料データを含む。続いてき裂検査装置１－３は、形状計測部３を用いて、検査対象の構造物に生じたき裂の形状および開口量を計測する（ステップＳ２）。

き裂検査装置１－３は、補修部９を用いて、き裂の進展抑制処理を行う（ステップＳ８）。続いて、き裂検査装置１－３は、荷重負荷部４を用いて、進展抑制処理後のき裂に対して、予め定められた荷重を負荷する（ステップＳ３）。き裂検査装置１－３は、き裂に対して荷重を負荷した状態で、開口量計測部５を用いて、荷重負荷時のき裂の開口量を計測する（ステップＳ４）。き裂検査装置１－３は、推定部６において、き裂の状態を示す破壊力学パラメータとして有効応力拡大係数範囲を推定する（ステップＳ５）。

き裂検査装置１－３は、判定部７において、推定部６が推定した破壊力学パラメータと入力部２が受け付けた構造物データとに基づいて、き裂の進展の有無を判定する（ステップＳ６）。

ここで、補修部９が行う進展抑制処理について説明する。図２０は、図１８に示す補修部９が行う進展抑制処理の説明図である。補修部９は、検査対象の構造物のき裂３０が生じた面に、ペースト状の補修材８１を塗布する。ペースト状の補修材８１は、微細粒子と流体とを含む。補修材８１に含まれる微細粒子は、例えば、アルミナ、鉄、シリカ、ジルコニア、炭化ケイ素、炭化ホウ素、ダイヤモンドなどの高硬度の物質が望ましい。補修材８１に含まれる流体は、例えば、低揮発性の油、難燃性の油などの流動性を有する液体が望ましい。き裂３０内に高硬度の粒子が介在することによって、き裂３０の開閉口が妨げられて、き裂３０の進展が抑制される。さらに、き裂が進展した場合でも、微粒子と混在している流体によって微粒子がき裂３０の先端まで輸送され、くさび効果によるき裂閉口現象が維持される。なお、補修材８１が自重の影響でき裂内から流れ出すことを防ぐために、マスキングテープなどを用いて補修材８１を封止することは効果的である。

また、図２０では、ペースト状の補修材８１の例を説明したが、補修部９は、き裂３０の開閉口を妨げるくさび効果を発現させる補修方法であれば、どのような補修方法を用いてもよい。例えば、補修部９は、ペースト状の補修材８１を塗布する代わりに、き裂３０内に樹脂を注入してもよい。樹脂を用いた補修方法も、くさび効果によるき裂閉口現象によってき裂３０の進展に寄与する荷重範囲を低減させて、き裂３０の進展を抑制することが可能である。

以上説明したように、実施の形態２にかかるき裂検査装置１－３によれば、検査対象のき裂に対して、進展抑制処理を行った後に、き裂に対して荷重を負荷した状態で計測された開口量と荷重との関係に基づいて、破壊力学パラメータが推定される。このため、実施の形態１にかかるき裂検査装置１の効果に加えて、進展抑制処理の抑制効果をその場で確認することができるという効果を奏する。また、き裂検査装置１－３は、進展抑制処理を行う補修部９と、進展抑制処理後のき裂に対して荷重を負荷した状態で計測された開口量と荷重との関係に基づいて破壊力学パラメータを推定する推定部６と、推定部６の推定結果に基づいてき裂の進展の有無を判定する判定部７とを有する。このため、進展抑制処理を行った上で、き裂の進展の有無を確認することができるため、追加の補修の必要性の有無を確認することができ、補修の作業負荷を低減することができる。

（変形例１）
図２１は、実施の形態２の変形例１にかかるき裂検査装置１－４の機能構成を示す図である。き裂検査装置１－４は、入力部２と、形状計測部３と、進展抑制前荷重負荷部１０と、進展抑制前開口量計測部１１と、補修部９と、荷重負荷部４と、開口量計測部５と、推定部６と、判定部７とを有する。き裂検査装置１－４は、実施の形態２にかかるき裂検査装置１－３の構成に加えて、進展抑制前荷重負荷部１０と、進展抑制前開口量計測部１１とを有する。以下、き裂検査装置１－３と異なる部分について主に説明する。進展抑制前荷重負荷部１０は、荷重負荷部４と同様の方法で、き裂に対して荷重を負荷する。進展抑制前開口量計測部１１は、開口量計測部５と同様の方法で、き裂の開口量を計測する。進展抑制前開口量計測部１１は、進展抑制処理が行われる前のき裂に対して荷重が負荷された状態におけるき裂の開口量を示す進展抑制前負荷時き裂情報を取得する進展抑制前負荷時き裂情報取得部の一例である。

図２２は、図２１に示すき裂検査装置１－４の動作を説明するためのフローチャートである。き裂検査装置１－４は、入力部２において、検査対象の構造物の特徴を示す構造物データの入力を受け付ける（ステップＳ１）。構造物データは、例えば、検査対象の構造物の材料を示す材料データを含む。続いてき裂検査装置１－４は、形状計測部３を用いて、検査対象の構造物に生じたき裂の形状および開口量を計測する（ステップＳ２）。

ここでき裂検査装置１－４は、進展抑制前荷重負荷部１０を用いて、き裂に対して予め定められた荷重を負荷する（ステップＳ９１）。また、き裂検査装置１－４は、き裂に対して荷重を負荷した状態で、進展抑制前開口量計測部１１を用いて、荷重負荷時のき裂の開口量を計測する（ステップＳ９２）。ステップＳ９１およびステップＳ９２の処理は、進展抑制前の計測処理とも呼ばれ、補修部９が進展抑制処理を行う前に実行される。

進展抑制前の計測処理の後、き裂検査装置１－４は、補修部９を用いて、き裂の進展抑制処理を行う（ステップＳ８）。続いて、き裂検査装置１－４は、荷重負荷部４を用いて、進展抑制処理後のき裂に対して、予め定められた荷重を負荷する（ステップＳ３）。き裂検査装置１－４は、き裂に対して荷重を負荷した状態で、開口量計測部５を用いて、荷重負荷時のき裂の開口量を計測する（ステップＳ４）。き裂検査装置１－４は、推定部６において、き裂の状態を示す破壊力学パラメータとして有効応力拡大係数範囲を推定する（ステップＳ５）。

き裂検査装置１－４は、判定部７において、推定部６が推定した破壊力学パラメータと入力部２が受け付けた構造物データとに基づいて、き裂の進展の有無を判定する（ステップＳ６）。

き裂検査装置１－４は、進展抑制前荷重負荷部１０および進展抑制前開口量計測部１１を有することで、進展抑制処理を行う前に、き裂の開口量とき裂に負荷される荷重との関係を実測することができる。この関係は、進展抑制処理を行う前に、き裂内に物体が存在しない場合には、図１１～図１３に示す直線Ｌ２が示す関係となる。したがって、き裂検査装置１－４では、推定部６は、図２２のステップＳ５において、ステップＳ９２で計測された開口量を負荷した荷重と時系列を同期させたデータを用いて、き裂開口荷重Ｐ_opを算出することが可能になる。

以上説明したように、実施の形態２の変形例１にかかるき裂検査装置１－４は、補修部９がき裂の進展抑制処理を行う前に、き裂に対して荷重を負荷した状態で開口量を計測する。このため、き裂内に物体が存在しないときのき裂の開口量とき裂に負荷した荷重との関係を実測することができる。このため、実施の形態１にかかるき裂検査装置１，１－１，１－２と、実施の形態２にかかるき裂検査装置１－３とにおいては、所定の荷重Ｐ_thがき裂開口荷重Ｐ_opよりも小さい場合には、直線Ｌ２が示す開口量と荷重との関係を、解析モデルを作成して構造解析結果から算出する必要があったが、き裂検査装置１－４ではこのような解析モデル作成および構造解析の作業負荷を低減することができる。さらに、直線Ｌ１，Ｌ２を実測することができるため、き裂開口荷重Ｐ_opの推定精度を向上させることが可能であり、き裂の進展の抑制効果の評価精度を向上させることが可能である。

実施の形態３．
図２３は、実施の形態３にかかるき裂検査装置１－５の機能構成を示す図である。き裂検査装置１－５は、入力部２と、形状計測部３と、補修部９と、繰返し荷重負荷部４－１と、開口量計測部５と、推定部６と、判定部７とを有する。き裂検査装置１－５は、実施の形態２にかかるき裂検査装置１－３の荷重負荷部４の代わりに繰返し荷重負荷部４－１を有する。以下、実施の形態２にかかるき裂検査装置１－３と異なる部分について主に説明する。繰返し荷重負荷部４－１は、き裂に対して、予め定められた荷重を繰返し負荷する。荷重を繰返し負荷するとは、き裂に対して、荷重が負荷された状態と、負荷された荷重が取り除かれた状態とが交互に繰り返されるようにすることを指し、例えば、検査対象の構造物が橋梁である場合、橋梁上で検査車両を繰返し走行させることによって、実現することができる。繰返し荷重負荷部４－１は、補修部９がき裂の進展抑制処理を行った後、き裂に対して荷重を繰返し負荷する。

図２４は、図２３に示すき裂検査装置１－５の動作を説明するためのフローチャートである。き裂検査装置１－５は、入力部２において、検査対象の構造物の特徴を示す構造物データの入力を受け付ける（ステップＳ１）。構造物データは、例えば、検査対象の構造物の材料を示す材料データを含む。続いてき裂検査装置１－５は、形状計測部３を用いて、検査対象の構造物に生じたき裂の形状および開口量を計測する（ステップＳ２）。

き裂検査装置１－５は、補修部９を用いて、き裂の進展抑制処理を行う（ステップＳ８）。続いて、き裂検査装置１－５は、繰返し荷重負荷部４－１を用いて、進展抑制処理後のき裂に対して、予め定められた荷重を繰返し負荷する（ステップＳ１０１）。き裂検査装置１－５は、き裂に対して荷重を負荷した状態で、開口量計測部５を用いて、荷重負荷時のき裂の開口量を計測する（ステップＳ４）。き裂検査装置１－５は、推定部６において、き裂の状態を示す破壊力学パラメータとして有効応力拡大係数範囲を推定する（ステップＳ５）。

き裂検査装置１－５は、判定部７において、推定部６が推定した破壊力学パラメータと入力部２が受け付けた構造物データとに基づいて、き裂の進展の有無を判定する（ステップＳ６）。

図２４は、図１９のステップＳ３の代わりに、き裂に対して荷重を繰返し負荷するステップＳ１０１を有する以外は、図１９と同様である。

微粒子と流体とが混在した補修材８１を塗布する進展抑制処理を行った後に、繰返し荷重負荷部４－１がき裂に対して繰返し荷重を負荷した場合、き裂が繰返し開閉口することによって、微粒子がき裂の先端まで輸送され、き裂の進展抑制効果が向上する。ここで、荷重負荷の繰返し回数とき裂の進展抑制効果との関係について考える。

図２５は、図２３の繰返し荷重負荷部４－１の荷重負荷の繰返し回数とき裂の進展抑制効果との関係を示す図である。図２５の横軸は開口量であり、縦軸は荷重である。開口量と荷重との関係が変化する変化点はき裂開口荷重Ｐ_opに相当する。図２５では、繰返し回数がＫ回、Ｍ回、Ｎ回のそれぞれの場合について、開口量と荷重との関係を示している。Ｋ＜Ｍ＜Ｎの関係が成り立つ。繰返し回数が増えるにつれて、き裂開口荷重Ｐ_opが増大していることが分かる。き裂開口荷重Ｐ_opが増大するにつれて、有効応力拡大係数範囲ΔＫ_effが減少して、き裂進展速度「ｄａ／ｄＮ」が低下する。このため、荷重負荷の繰返し回数が増えるにつれて、き裂の進展抑制効果が向上していることが分かる。なお、一度き裂の先端まで微粒子が輸送されると、開口量と荷重との関係は平衡状態となるため、き裂開口荷重は一定値に収束する。つまり、繰返し回数がある程度の回数以上となると、それ以上、き裂の進展抑制効果は向上しなくなる。

（変形例１）
図２６は、実施の形態３の変形例１にかかるき裂検査装置１－６の機能構成を示す図である。き裂検査装置１－６は、入力部２と、形状計測部３と、補修部９と、荷重決定部８と、繰返し荷重負荷部４－１と、開口量計測部５と、推定部６と、判定部７とを有する。ここで、荷重決定部８の機能は、実施の形態１の変形例２にかかるき裂検査装置１－２の有する荷重決定部８と同様である。

図２７は、図２６に示すき裂検査装置１－６の動作を説明するためのフローチャートである。き裂検査装置１－６は、入力部２において、検査対象の構造物の特徴を示す構造物データの入力を受け付ける（ステップＳ１）。構造物データは、例えば、検査対象の構造物の材料を示す材料データを含む。続いてき裂検査装置１－６は、形状計測部３を用いて、検査対象の構造物に生じたき裂の形状および開口量を計測する（ステップＳ２）。

き裂検査装置１－６は、補修部９を用いて、き裂の進展抑制処理を行う（ステップＳ８）。ここでき裂検査装置１－６は、荷重決定部８において、下限界応力拡大係数範囲ΔＫ_thに基づいて、き裂が進展しないように、き裂に対して負荷する荷重を決定する（ステップＳ７）。荷重決定部８は、決定した荷重を、繰返し荷重負荷部４－１に通知する。続いて、き裂検査装置１－６は、繰返し荷重負荷部４－１を用いて、き裂に対して、荷重決定部８が決定した荷重を繰返し負荷する（ステップＳ１０１）。き裂検査装置１－６は、き裂に対して荷重を負荷した状態で、開口量計測部５を用いて、荷重負荷時のき裂の開口量を計測する（ステップＳ４）。き裂検査装置１－６は、推定部６において、き裂の状態を示す破壊力学パラメータとして有効応力拡大係数範囲を推定する（ステップＳ５）。

き裂検査装置１－６は、判定部７において、推定部６が推定した破壊力学パラメータと入力部２が受け付けた構造物データとに基づいて、き裂の進展の有無を判定する（ステップＳ６）。

なお、図２７のステップＳ７は、図１７のステップＳ７と同じである。このように検査時にき裂に負荷する荷重をき裂が進展しない値とすることで、繰返し荷重負荷部４－１が荷重を繰返し負荷する場合であっても、検査中のき裂の進展を抑制することができるため、補修による進展の抑制効果をより確実に得ることができる。さらに繰返しの荷重負荷によって、き裂の進展の抑制効果を向上させることができる。

（変形例２）
図２８は、実施の形態３の変形例２にかかるき裂検査装置１－７の機能構成を示す図である。き裂検査装置１－７は、入力部２と、形状計測部３と、補修部９と、繰返し荷重負荷部４－１と、繰返し開口量計測部５－１と、荷重負荷判定部１５１と、推定部６と、判定部７とを有する。き裂検査装置１－７は、図２３に示すき裂検査装置１－５の開口量計測部５の代わりに繰返し開口量計測部５－１を有し、さらに、荷重負荷判定部１５１を有する。以下、き裂検査装置１－５と異なる点について主に説明し、き裂検査装置１－５と同様の部分については説明を省略する。

繰返し開口量計測部５－１は、開口量計測部５と同様の方法で、き裂の開口量を計測する。このとき、繰返し開口量計測部５－１は、繰返し荷重負荷部４－１が荷重を負荷する毎に、開口量を計測する。繰返し開口量計測部５－１は、計測した開口量を、負荷された荷重のデータと時系列を同期させたデータを荷重負荷判定部１５１に出力することができる。荷重負荷判定部１５１は、繰返し開口量計測部５－１が計測結果を出力する毎に、計測された開口量と荷重との関係から、荷重負荷の繰返しを継続するか否かを判定する。繰返し開口量計測部５－１は、判定結果を繰返し荷重負荷部４－１および繰返し開口量計測部５－１に出力することができる。繰返し荷重負荷部４－１は、荷重負荷判定部１５１の判定結果に従って動作し、判定結果が「繰返しを継続する」ことを示す場合、荷重負荷の繰返しを継続し、判定結果が「繰返しを継続しない」ことを示す場合、荷重負荷の繰返しを終了する。同様に、繰返し開口量計測部５－１は、荷重負荷判定部１５１の判定結果に従って動作し、判定結果が「繰返しを継続する」ことを示す場合、開口量の計測を繰返し、判定結果が「繰返しを継続しない」ことを示す場合、開口量の計測を終了する。

図２９は、図２８に示すき裂検査装置１－７の動作を説明するためのフローチャートである。き裂検査装置１－７は、入力部２において、検査対象の構造物の特徴を示す構造物データの入力を受け付ける（ステップＳ１）。構造物データは、例えば、検査対象の構造物の材料を示す材料データを含む。続いてき裂検査装置１－７は、形状計測部３を用いて、検査対象の構造物に生じたき裂の形状および開口量を計測する（ステップＳ２）。

き裂検査装置１－７は、補修部９を用いて、き裂の進展抑制処理を行う（ステップＳ８）。続いて、き裂検査装置１－７は、繰返し荷重負荷部４－１を用いて、進展抑制処理後のき裂に対して、予め定められた荷重を負荷する（ステップＳ３）。き裂検査装置１－７は、き裂に対して荷重を負荷した状態で、繰返し開口量計測部５－１を用いて、荷重負荷時のき裂の開口量を計測する（ステップＳ４）。ここで、荷重負荷判定部１５１は、荷重負荷の繰返しを継続するか否かを判定する（ステップＳ１５１）。繰返しを継続すると判定された場合（ステップＳ１５１：Ｙｅｓ）、き裂検査装置１－７は、ステップＳ３およびステップＳ４の処理をもう一度繰り返す。繰返しを継続しないと判定された場合（ステップＳ１５１：Ｎｏ）、き裂検査装置１－７は、荷重負荷の繰返しを終了し、推定部６において、繰返し開口量計測部５－１における最新の計測結果に基づいて、き裂の状態を示す破壊力学パラメータとして有効応力拡大係数範囲を推定する（ステップＳ５）。

き裂検査装置１－５は、判定部７において、推定部６が推定した破壊力学パラメータと入力部２が受け付けた構造物データとに基づいて、き裂の進展の有無を判定する（ステップＳ６）。

図３０は、図２８に示す荷重負荷判定部１５１の動作を説明するためのフローチャートである。荷重負荷判定部１５１は、まず、繰返し回数ｎに１を代入する（ステップＳ４１）。続いて、荷重負荷判定部１５１は、ｎが１よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ４２）。ｎが１よりも大きくない場合（ステップＳ４２：Ｎｏ）、荷重負荷判定部１５１は、ｎをインクリメントして（ステップＳ４３）、ステップＳ４２の処理を繰返す。

ｎが１よりも大きい場合（ステップＳ４２：Ｙｅｓ）、荷重負荷判定部１５１は、ｎ回目とｎ－１回目との計測結果の間で、荷重と開口量との関係の差異Ｃを算出する（ステップＳ４４）。荷重負荷判定部１５１は、算出した差異Ｃが予め定められた閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ４５）。差異Ｃが閾値以下でない場合（ステップＳ４５：Ｎｏ）、荷重負荷判定部１５１は、ｎをインクリメントして（ステップＳ４６）、ステップＳ４４の処理に戻る。

差異Ｃが閾値以下である場合（ステップＳ４５：Ｙｅｓ）、荷重負荷判定部１５１は、打ち切り判定、つまり、荷重負荷の繰返しを継続しないことを示す判定結果を出力する（ステップＳ４７）。

なお、ここでは、荷重負荷判定部１５１は、「打ち切り判定」を出力し、荷重負荷の繰返しを継続する場合には判定結果を出力しないため、繰返し荷重負荷部４－１は、「打ち切り判定」が入力されるまでは荷重負荷の繰返しを継続し、繰返し開口量計測部５－１は、荷重が負荷される毎にき裂の開口量を計測するものとする。なお、図３０に示した動作は一例であり、荷重負荷判定部１５１は、ペースト状の補修材８１がき裂の先端付近の領域まで輸送され、これ以上は、き裂開口荷重Ｐ_opが変化しない状態となったことを判定できれば、その方法は問わない。

以上説明したように、き裂検査装置１－７によれば、荷重負荷判定部１５１が、荷重負荷の繰返しを継続するか否かを判定することによって、き裂の進展抑制効果を向上させることができると共に、荷重負荷の繰返し回数を必要最低限とすることができため、進展抑制効果を向上させつつ作業時間を短縮することが可能になる。

実施の形態４．
図３１は、実施の形態４にかかる疲労き裂の監視システム２０１の構成を示す図である。疲労き裂の監視システム２０１は、監視対象の構造物が存在する現地で使用される現地計測装置２１２と、データセンタ２１１に設置された演算処理装置２１３および表示装置２１４とを有する。

現地計測装置２１２は、入力部２と、計測部３００とを有する。入力部２は、図１などで示した入力部２と同じである。現地計測装置２１２は、入力部２において、監視対象の構造物の材料データを取得する。現地計測装置２１２は、計測部３００において、き裂の形状と、き裂の開口量と、き裂に発生した負荷荷重とを取得する。計測部３００がき裂の形状および開口量を計測する方法は、実施の形態１などで説明した方法と同様とする。現地計測装置２１２が取得したデータは、データセンタ２１１の演算処理装置２１３に送信される。

演算処理装置２１３は、記憶部３０１と、推定部６と、優先順位決定部３０２とを有する。記憶部３０１は、現地計測装置２１２から受信したデータなどを記憶する。図３２は、図３１に示す記憶部３０１に記憶されるデータの一例を示す図である。記憶部３０１は、現地計測装置２１２が入力部２で受け付けた「構造物の材料データ」と、現地計測装置２１２が計測部３００で計測した「き裂の形状」と、現地計測装置２１２が計測部３００で計測した「き裂の開口量」と、現地計測装置２１２が計測部３００で計測した「き裂に発生した負荷荷重」とを記憶することができる。

推定部６は、図１に示す推定部６と同様の方法で、開口量と荷重との関係から、有効応力拡大係数範囲を破壊力学パラメータとして算出する。さらに、推定部６は、得られた有効応力拡大係数範囲を用いて、上記の数式（１）～（３）の少なくともいずれかを使用して、き裂の進展速度を算出する。推定部６は、進展速度を少なくとも含む推定結果を表示装置２１４と、優先順位決定部３０２とに出力することができる。

優先順位決定部３０２は、き裂の補修時の優先順位を決定する。優先順位決定部３０２は、補修時の補修箇所毎に、優先順位を、き裂の進展速度に基づいて、決定することができる。優先順位決定部３０２は、例えば、進展速度が大きいものから順に補修時の優先順位を高くすることができる。

優先順位決定部３０２で得られた優先順位は、表示装置２１４で出力される。表示装置２１４は、出力装置の一例である。ここでは、表示装置２１４を用いて情報を出力することとしたが、出力装置は、プリンタなどであってもよい。図３１に示すように、表示装置２１４がデータセンタ２１１に設置されている場合には、監視対象の構造物が存在する現地とは離れたデータセンタ２１１において、補修の優先順位などを確認し、き裂の状態を監視すると共に、補修が必要になったき裂がある場合には、出力された優先順位に基づいて、現地の作業者に対して、き裂の補修を指示することができる。

図３３は、図３１に示す疲労き裂の監視システム２０１の動作を説明するためのシーケンス図である。まず、現地計測装置２１２は、計測処理を行う（ステップＳ３００）。この計測処理は、入力部２によって、構造物の材料データなどの入力情報を受け付ける処理と、計測部３００によって、き裂の形状と、き裂の開口量と、き裂に発生した負荷荷重とを計測して計測結果を得る処理とを含む。現地計測装置２１２は、計測結果および入力情報をデータセンタ２１１の演算処理装置２１３に送信する（ステップＳ３０１）。

演算処理装置２１３は、受信した情報を記憶部３０１に記憶する（ステップＳ３０２）。演算処理装置２１３は、推定部６において、記憶部３０１に記憶された情報を用いて、き裂の進展速度を推定する（ステップＳ３０３）。続いて演算処理装置２１３は、優先順位決定部３０２において、き裂の進展速度に基づいて、補修箇所毎の優先順位を決定する（ステップＳ３０４）。演算処理装置２１３は、き裂の進展速度および優先順位を表示装置２１４に送信する（ステップＳ３０５）。

表示装置２１４は、き裂の進展速度および補修時の優先順位を表示する（ステップＳ３０６）。

以上説明したように、疲労き裂の監視システム２０１では、実施の形態１～３と同様の方法によって推定される有効応力拡大係数範囲から、き裂の進展速度が算出され、進展速度に基づいて、き裂の補修時の優先順位が決定される。これにより、き裂の進展速度が高く、補修の緊急性の高いき裂から効率よく補修作業を行うことができるようになる。

（変形例１）
図３４は、実施の形態４の変形例１にかかる疲労き裂の監視システム２０１－１の構成を示す図である。疲労き裂の監視システム２０１－１は、疲労き裂の監視システム２０１と同様に、現地計測装置２１２と、演算処理装置２１３と、表示装置２１４とを有する。疲労き裂の監視システム２０１では、表示装置２１４がデータセンタ２１１に設置されていたのに対して、疲労き裂の監視システム２０１－１では、表示装置２１４は、現地計測装置２１２の近傍であって、監視対象の構造物が存在する現地に位置している点が異なる。

このように、表示装置２１４を現地に設けることによって、現地作業員に対して直接、演算処理装置２１３による処理結果を出力することができるため、点検時に、現地作業員が処理結果を確認して、即座に補修の必要性が高いき裂に対して補修を行うことが可能になる。

実施の形態５．
図３５は、実施の形態５にかかる疲労き裂の監視システム２０１－２の構成を示す図である。疲労き裂の監視システム２０１－２は、現地計測装置２１２－１と、演算処理装置２１３－１と、表示装置２１４とを有する。現地計測装置２１２－１は、監視対象の構造物が存在する現地に位置しており、演算処理装置２１３－１および表示装置２１４は、データセンタ２１１に位置している。

現地計測装置２１２－１は、現地計測装置２１２の機能に加えて、計測部３００－１がき裂の発生している位置情報を取得する機能を有する。計測部３００－１は、例えば、予め、監視対象の構造物を複数の区分に分けておき、き裂が発生した位置情報を、区分で示すことができる。現地計測装置２１２－１がデータセンタ２１１の演算処理装置２１３－１に送信する情報は、計測結果がき裂の発生した位置情報を含む点以外は現地計測装置２１２が演算処理装置２１３に送信する情報と同一である。

演算処理装置２１３－１は、記憶部３０１と、推定部６と、優先度判定部３０３と、優先順位決定部３０２－１とを有する。優先度判定部３０３は、き裂の発生した位置情報と、予め記憶部３０１に記憶された判定区分情報とに基づいて、き裂の優先度を判定する。ここで、判定区分情報とは、監視対象の構造物を複数の区分に分けておき、区分ごとに、予め定められた優先度を示す情報である。判定区分情報は、例えば、複数の区分のうちの一部について、優先度を上げることを示す情報であってもよいし、全ての区分が複数の優先度のいずれかに分類された情報であってもよい。優先度判定部３０３は、き裂毎に、当該き裂の位置情報に基づいて、優先度を判定する。優先度判定部３０３は、判定結果を優先順位決定部３０２－１に出力することができる。

優先順位決定部３０２－１は、推定部６が推定したき裂の進展速度と、優先度判定部３０３の判定結果とに基づいて、補修時のき裂の優先順位を、補修箇所毎に決定する。

図３６は、図３５に示す疲労き裂の監視システム２０１－２の動作を説明するためのシーケンス図である。現地計測装置２１２－１は、計測処理を行う（ステップＳ４００）。ここでステップＳ４００の計測処理は、図３３のステップＳ３００の計測処理の内容に加えて、き裂の位置情報を計測する処理を含む。現地計測装置２１２－１は、き裂の発生した位置情報を含む計測結果および入力情報を演算処理装置２１３－１に送信する（ステップＳ４０１）。

演算処理装置２１３－１は、受信した情報を記憶部３０１に記憶する（ステップＳ４０２）。演算処理装置２１３－１は、推定部６において、記憶部３０１に記憶された情報を用いて、き裂の進展速度を推定する（ステップＳ４０３）。ステップＳ４０３の処理は、図３３のステップＳ３０３の処理と同様である。続いて演算処理装置２１３－１は、優先度判定部３０３において、き裂の位置情報からき裂の補修の優先度を判定する（ステップＳ４０４）。具体的には、優先度判定部３０３は、監視対象の構造物中の区分ごとに予め定められた優先度に基づいて、き裂の位置情報が属する区分に対して予め定められた優先度を、そのき裂の補修の優先度とすることができる。さらに、演算処理装置２１３－１は、優先順位決定部３０２－１において、き裂の進展速度および優先度に基づいて、補修箇所毎の優先順位を決定する（ステップＳ４０５）。演算処理装置２１３－１は、き裂の進展速度および優先順位を表示装置２１４に送信する（ステップＳ４０６）。

表示装置２１４は、き裂の進展速度および補修時の優先順位を表示する（ステップＳ４０７）。

（変形例１）
図３７は、実施の形態５の変形例１にかかる疲労き裂の監視システム２０１－３の構成を示す図である。疲労き裂の監視システム２０１－３は、現地計測装置２１２－１と、演算処理装置２１３－１と、表示装置２１４とを有する。疲労き裂の監視システム２０１－２では、表示装置２１４がデータセンタ２１１に設置されていたのに対して、疲労き裂の監視システム２０１－３では、表示装置２１４は、現地計測装置２１２－１の近傍であって、監視対象の構造物が存在する現地に位置している点が異なる。

ここで、実施の形態１～５で説明したき裂検査装置１，１－１～１－７および疲労き裂の監視システム２０１，２０１－１～２０１－３のそれぞれの機能を実現するためのハードウェア構成の一例について説明する。

図３８は、き裂検査装置１，１－１～１－７および疲労き裂の監視システム２０１，２０１－１～２０１－３のそれぞれのハードウェア構成の第１の例を説明するための図である。き裂検査装置１，１－１～１－７および疲労き裂の監視システム２０１，２０１－１～２０１－３のそれぞれの機能は、図３８に示すような処理回路６０１を用いて実現することができる。処理回路６０１は、バス６０２に接続されている。処理回路６０１は、専用のハードウェアの一例であり、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）又はこれらを組み合わせたものが該当する。き裂検査装置１，１－１～１－７および疲労き裂の監視システム２０１，２０１－１～２０１－３のそれぞれの機能は、図示した機能ブロック毎に、それぞれ異なる処理回路６０１で実現されてもよいし、複数の機能ブロックで示した機能がまとめて１つの処理回路６０１で実現されてもよい。

図３９は、き裂検査装置１，１－１～１－７および疲労き裂の監視システム２０１，２０１－１～２０１－３のそれぞれのハードウェア構成の第２の例を説明するための図である。き裂検査装置１，１－１～１－７および疲労き裂の監視システム２０１，２０１－１～２０１－３のそれぞれの機能は、図３９に示すようなプロセッサ６０３および記憶装置６０４を用いて実現することもできる。プロセッサ６０３および記憶装置６０４は、バス６０２を介して接続されている。プロセッサ６０３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰともいう）であり、記憶装置６０４に記憶されたプログラムを読みだして実行することができる。この場合、き裂検査装置１，１－１～１－７および疲労き裂の監視システム２０１，２０１－１～２０１－３のそれぞれの機能は、ソフトウェアまたはフォームウェアのようなプログラムとして記述され、記憶装置６０４に記憶される。すなわち、き裂検査装置１，１－１～１－７および疲労き裂の監視システム２０１，２０１－１～２０１－３は、処理回路により実行されるときに、各ステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するための記憶装置６０４を備えている。また、これらのプログラムは、実行する手順又は方法をコンピュータに実行させるものであるといえる。ここで、記憶装置６０４とは、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read－Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable Programmable Read－Only Memory）等の、不揮発性若しくは揮発性の半導体メモリ又は、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等が該当する。

なお、き裂検査装置１，１－１～１－７および疲労き裂の監視システム２０１，２０１－１～２０１－３のそれぞれの機能は、一部が専用のハードウェアで実現され、他の一部がソフトウェア又はファームウェアで実現されてもよい。処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上記の各機能を実現することができる。

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

例えば、上記の実施の形態１～３では、き裂検査装置１，１－１～１－７は、き裂の形状を計測する形状計測部３、き裂に対して荷重を負荷する荷重負荷部４、荷重が負荷されたき裂の開口量を計測する開口量計測部５を有することとしたが、これらの機能の一部または全部を省略して、き裂検査装置１，１－１～１－７は、計測結果を取得する機能を有していてもよい。この場合、き裂検査装置１，１－１～１－７において、構造物に生じたき裂の形状を示すき裂情報を取得するき裂情報取得部と、き裂に対して荷重が負荷された状態におけるき裂の開口量を示す負荷時き裂情報を取得する負荷時き裂情報取得部とは、計測結果をコンピュータに入力するためのデバイス、例えば、通信インタフェース、周辺機器、操作者の操作に応じてコンピュータに信号を入力するマウス、キーボードなどの操作デバイスなどを用いて実現することができる。

例えば、実施の形態４，５では、現地計測装置２１２，２１２－１は１台のみ示していたが、疲労き裂の監視システム２０１，２０１－１，２０１－２，２０１－３のそれぞれは、複数の現地計測装置２１２，２１２－１を有していてもよい。データセンタ２１１では、複数の監視対象の構造物のき裂の状態を監視することができてもよい。また、実施の形態４，５では、表示装置２１４がデータセンタ２１１または現地計測装置２１２，２１２－１の近傍のいずれか一方に位置することとしたが、データセンタ２１１と現地計測装置２１２，２１２－１の近傍との両方で表示装置２１４が用いられてもよい。

また、例えば、実施の形態４，５で説明した演算処理装置２１３，２１３－１の優先順位決定部３０２，３０２－１および優先度判定部３０３をき裂検査装置１，１－１～１－７に備えてもよい。さらに、演算処理装置２１３，２１３－１や現地計測装置２１２，２１２－１が、き裂検査装置１，１－１～１－７の備える機能の一部を備えていてもよい。

なお、上記の実施の形態１～５では、推定部６は、破壊力学パラメータとして応力拡大係数範囲を用いたが、き裂の進展抑制効果を定量的に示す破壊力学パラメータは、応力拡大係数範囲に限らない。例えば、Ｊ値、エネルギー解放率のような破壊力学パラメータが用いられてもよい。

１，１－１～１－７ き裂検査装置、２ 入力部、３ 形状計測部、４ 荷重負荷部、４－１ 繰返し荷重負荷部、５ 開口量計測部、５－１ 繰返し開口量計測部、６ 推定部、７ 判定部、８ 荷重決定部、９ 補修部、１０ 進展抑制前荷重負荷部、１１ 進展抑制前開口量計測部、３０ き裂、３１ センサ、３２ 撮像装置、４１ 橋梁、４３ 検査車両、８１ 補修材、１５１ 荷重負荷判定部、２０１，２０１－１～２０１－３ 疲労き裂の監視システム、２１１ データセンタ、２１２，２１２－１ 現地計測装置、２１３，２１３－１ 演算処理装置、２１４ 表示装置、３００，３００－１ 計測部、３０１ 記憶部、３０２，３０２－１ 優先順位決定部、３０３ 優先度判定部、６０１ 処理回路、６０２ バス、６０３ プロセッサ、６０４ 記憶装置。

Claims (20)

1. 検査対象の構造物の材料データを含む構造物データを取得する構造物データ取得部と、
   前記構造物に生じたき裂の形状を示すき裂情報を取得するき裂情報取得部と、
   前記き裂に対して荷重が負荷された状態における前記き裂の開口量を示す負荷時き裂情報を取得する負荷時き裂情報取得部と、
   前記き裂の内部に物体が存在している状態で取得される前記負荷時き裂情報が示す前記荷重と前記開口量とをプロットすることにより求められる第１直線、および、前記き裂の内部に物体が存在していない状態で取得される前記負荷時き裂情報が示す前記荷重と前記開口量とをプロットすることにより求められる第２直線の交点を求めることによって、前記き裂の進展に影響する前記荷重の最小値であるき裂開口荷重を算出し、前記構造物データおよび前記き裂情報に基づいて、前記き裂に前記荷重の最大値が生じた場合の応力拡大係数と、前記き裂に前記き裂開口荷重が生じた場合の応力拡大係数との差分から前記き裂の進展抑制効果を定量的に示す有効応力拡大係数範囲を推定する推定部と、
   を備えることを特徴とするき裂検査装置。
2. 検査対象の構造物の材料データを含む構造物データを取得する構造物データ取得部と、
   前記構造物に生じたき裂の形状を示すき裂情報を取得するき裂情報取得部と、
   前記き裂に対して荷重が負荷された状態における前記き裂の開口量を示す負荷時き裂情報を取得する負荷時き裂情報取得部と、
   前記き裂の内部に物体が存在している状態で取得される前記負荷時き裂情報が示す前記荷重と前記開口量とをプロットすることにより求められる第１直線、および、前記構造物データおよび前記き裂情報から作成される構造解析モデルに基づいて得られる直線であって前記き裂の内部に物体が存在していない状態の前記荷重と前記開口量との関係を示す第２直線の交点を求めることによって、前記き裂の進展に影響する前記荷重の最小値であるき裂開口荷重を算出し、前記構造物データおよび前記き裂情報に基づいて、前記き裂に前記荷重の最大値が生じた場合の応力拡大係数と、前記き裂に前記き裂開口荷重が生じた場合の応力拡大係数との差分から前記き裂の進展抑制効果を定量的に示す有効応力拡大係数範囲を推定する推定部と、
   を備えることを特徴とするき裂検査装置。
3. 前記有効応力拡大係数範囲と、前記構造物データに含まれる下限界応力拡大係数範囲とに基づいて、前記き裂の停滞の有無を判定する判定部、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のき裂検査装置。
4. 前記構造物データ取得部は、前記構造物において前記き裂が進展しなくなる前記有効応力拡大係数範囲の範囲を示す進展停滞範囲を含む前記構造物データを取得し、
   前記き裂の前記有効応力拡大係数範囲が前記進展停滞範囲内となるように、前記き裂に負荷する前記荷重の値を決定する荷重決定部、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のき裂検査装置。
5. 検査対象の前記き裂は、進展抑制される前のき裂であり、
   前記き裂情報取得部は、進展抑制処理が行われる前の前記き裂の形状および開口量を示す前記き裂情報を取得し、
   前記負荷時き裂情報取得部は、進展抑制処理が行われた後の前記き裂に対して荷重が負荷された状態における前記き裂の開口量を示す前記負荷時き裂情報を取得することを特徴とする請求項１または２に記載のき裂検査装置。
6. 前記進展抑制処理が行われる前の前記き裂に対して荷重が負荷された状態における前記き裂の開口量を示す進展抑制前負荷時き裂情報を取得する進展抑制前負荷時き裂情報取得部、
   をさらに備え、
   前記推定部は、前記進展抑制前負荷時き裂情報にさらに基づいて、前記有効応力拡大係数範囲を推定することを特徴とする請求項５に記載のき裂検査装置。
7. 前記き裂に対して進展抑制処理を行う補修部と、
   前記有効応力拡大係数範囲と、前記構造物データに含まれる下限界応力拡大係数範囲とに基づいて、前記進展抑制処理が行われた後の前記き裂の停滞の有無を判定する判定部と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載のき裂検査装置。
8. 前記負荷時き裂情報取得部は、進展抑制処理が行われた後の前記き裂に対して荷重が繰り返し負荷された後、荷重が負荷された状態において計測された前記き裂の開口量を示す前記負荷時き裂情報を取得することを特徴とする請求項５に記載のき裂検査装置。
9. 進展抑制処理が行われた後の前記き裂に対して繰返し荷重を負荷する繰返し荷重負荷部、
   をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載のき裂検査装置。
10. 前記構造物データ取得部は、前記構造物において前記き裂が進展しなくなる前記有効応力拡大係数範囲の範囲を示す進展停滞範囲を前記構造物データとして取得し、
    前記き裂の前記有効応力拡大係数範囲が前記進展停滞範囲内となるように、前記き裂に負荷する前記荷重の値を決定する荷重決定部、
    をさらに備え、
    前記繰返し荷重負荷部は、前記荷重決定部が決定した値の前記荷重を繰返し負荷することを特徴とする請求項９に記載のき裂検査装置。
11. 前記負荷時き裂情報取得部は、進展抑制処理が行われた後の前記き裂に対して繰返し荷重が負荷される毎に、荷重が負荷された状態において計測された前記き裂の開口量を示す前記負荷時き裂情報を繰り返し取得し、
    繰返し荷重が負荷される毎に、計測された前記開口量と荷重との関係から前記き裂開口荷重が変化しない状態となったか否かに基づいて、荷重負荷の繰返しを継続するか否かを判定する繰り返し判定部、
    をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載のき裂検査装置。
12. 前記負荷時き裂情報取得部は、光ファイバ式の変位センサで前記開口量を計測する開口量計測部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のき裂検査装置。
13. 前記負荷時き裂情報取得部は、前記き裂を撮影した画像から前記開口量を計測する開口量計測部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のき裂検査装置。
14. 前記き裂の補修箇所毎に、前記有効応力拡大係数範囲に基づいて、前記補修箇所の補修の優先順位を決定する優先順位決定部、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のき裂検査装置。
15. 前記検査対象の構造物は、橋梁であることを特徴とする請求項１または２に記載のき裂検査装置。
16. 検査対象の構造物の材料を示す構造物データの入力を受け付ける入力部と、
    前記構造物に生じたき裂の形状と、前記き裂の開口量と、前記構造物に負荷された荷重とを計測する計測部と、
    を有する計測装置と、
    前記計測装置が取得した前記構造物データと、前記き裂の形状と、前記き裂の開口量と、前記構造物に負荷された荷重とを記憶する記憶部と、
    前記記憶部に記憶された前記構造物データと、前記き裂の形状と、前記き裂の開口量と、前記荷重とに基づいて、前記き裂の内部に物体が存在している状態で前記計測部が計測する前記荷重と前記開口量とをプロットすることにより求められる第１直線、および、前記き裂の内部に物体が存在していない状態で前記計測部が計測する前記荷重と前記開口量とをプロットすることにより求められる第２直線の交点を求めることによって、前記き裂の進展に影響する前記荷重の最小値であるき裂開口荷重を算出し、前記き裂に前記荷重の最大値が生じた場合の応力拡大係数と、前記き裂に前記き裂開口荷重が生じた場合の応力拡大係数との差分から前記き裂の進展抑制効果を定量的に示す有効応力拡大係数範囲を推定し、推定した前記有効応力拡大係数範囲から前記き裂の進展速度を推定する推定部と、
    前記進展速度に基づいて、前記き裂の補修時の優先順位を決定する優先順位決定部と、
    を有する演算処理装置と、
    を備えることを特徴とするき裂監視システム。
17. 検査対象の構造物の材料を示す構造物データの入力を受け付ける入力部と、
    前記構造物に生じたき裂の形状と、前記き裂の開口量と、前記構造物に負荷された荷重とを計測する計測部と、
    を有する計測装置と、
    前記計測装置が取得した前記構造物データと、前記き裂の形状と、前記き裂の開口量と、前記構造物に負荷された荷重とを記憶する記憶部と、
    前記記憶部に記憶された前記構造物データと、前記き裂の形状と、前記き裂の開口量と、前記荷重とに基づいて、前記き裂の内部に物体が存在している状態で前記計測部が計測する前記荷重と前記開口量とをプロットすることにより求められる第１直線、および、前記記憶部に記憶された前記構造物データおよび前記き裂の形状から作成される構造解析モデルに基づいて得られる直線であって前記き裂の内部に物体が存在していない状態の前記荷重と前記開口量との関係を示す第２直線の交点を求めることによって、前記き裂の進展に影響する前記荷重の最小値であるき裂開口荷重を算出し、前記き裂に前記荷重の最大値が生じた場合の応力拡大係数と、前記き裂に前記き裂開口荷重が生じた場合の応力拡大係数との差分から前記き裂の進展抑制効果を定量的に示す有効応力拡大係数範囲を推定し、推定した前記有効応力拡大係数範囲から前記き裂の進展速度を推定する推定部と、
    前記進展速度に基づいて、前記き裂の補修時の優先順位を決定する優先順位決定部と、
    を有する演算処理装置と、
    を備えることを特徴とするき裂監視システム。
18. 前記計測部は、前記構造物の中の前記き裂が生じた位置をさらに計測し、
    前記構造物の中の位置毎に補修時の優先度を示す優先度情報に基づいて、前記き裂の補修時の優先度を判定する優先度判定部、
    をさらに備え、
    前記優先順位決定部は、前記優先度と、前記き裂の進展速度とに基づいて、前記優先順位を決定することを特徴とする請求項１６または１７に記載のき裂監視システム。
19. 検査対象の構造物の材料を示す構造物データを取得するステップと、
    前記構造物に生じたき裂の形状および開口量を示すき裂情報を取得するステップと、
    前記き裂に対して荷重が負荷された状態における前記き裂の開口量を示す負荷時き裂情報を取得するステップと、
    前記き裂の内部に物体が存在している状態で取得される前記負荷時き裂情報が示す前記荷重と前記開口量とをプロットすることにより求められる第１直線、および、前記き裂の内部に物体が存在していない状態で取得される前記負荷時き裂情報が示す前記荷重と前記開口量とをプロットすることにより求められる第２直線の交点を求めることによって、前記き裂の進展に影響する前記荷重の最小値であるき裂開口荷重を算出し、前記構造物データおよび前記き裂情報に基づいて、前記き裂に前記荷重の最大値が生じた場合の応力拡大係数と、前記き裂に前記き裂開口荷重が生じた場合の応力拡大係数との差分から前記き裂の進展抑制効果を定量的に示す有効応力拡大係数範囲を推定するステップと、
    を含むことを特徴とするき裂検査方法。
20. 検査対象の構造物の材料を示す構造物データを取得するステップと、
    前記構造物に生じたき裂の形状および開口量を示すき裂情報を取得するステップと、
    前記き裂に対して荷重が負荷された状態における前記き裂の開口量を示す負荷時き裂情報を取得するステップと、
    前記き裂の内部に物体が存在している状態で取得される前記負荷時き裂情報が示す前記荷重と前記開口量とをプロットすることにより求められる第１直線、および、前記構造物データおよび前記き裂情報から作成される構造解析モデルに基づいて得られる直線であって前記き裂の内部に物体が存在していない状態の前記荷重と前記開口量との関係を示す第２直線の交点を求めることによって、前記き裂の進展に影響する前記荷重の最小値であるき裂開口荷重を算出し、前記構造物データおよび前記き裂情報に基づいて、前記き裂に前記荷重の最大値が生じた場合の応力拡大係数と、前記き裂に前記き裂開口荷重が生じた場合の応力拡大係数との差分から前記き裂の進展抑制効果を定量的に示す有効応力拡大係数範囲を推定するステップと、
    を含むことを特徴とするき裂検査方法。

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