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2008年11月

対数グラフ用紙を作るソフト

必要があって対数グラフ用紙を作るソフトウエアを作りました。

Logarithmiccrosssection こんな両対数グラフが欲しかったのですが、EXCELのグラフ機能では思うようにできません。

作成したグラフ用紙の画像はクリップボードにコピーできましから、ペイントなりに貼り付けて使うことができます。

印刷機能とかはつけていませんので、他のソフトにコピー&貼り付けをしてそこから行ってください。

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JR千歳線でレール継ぎ目板が破断

11月28日付の北海道新聞の記事です。

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 【北広島】二十七日午前、JR千歳線上り線の線路にすき間が見つかり、列車の運行が三時間ストップした事故で、JR北海道は同日午後、原因はレールを補強する「継ぎ目板」の破損によると発表した。破損は低温によるレール収縮や、継ぎ目板自体の金属疲労などが要因とみられるが、今回と似たようなケースは過去二回あり、同社は原因の特定を急ぐとともに、同様のレールが使われている道内千九百五十カ所を緊急点検する。

 同社によると、レールは列車運行を把握するため中央部に絶縁体を挟んだ特殊な「接着絶縁レール」で、鋼鉄製の継ぎ目板二枚とボルト六本で補強されている。事故を起こしたレールでは継ぎ目板が二枚とも破損し、絶縁体を挟むレールの間に七十ミリのすき間ができていた。

 今月八日に保線担当の社員が目視で点検、二十六日にも列車から確認したが、異常はなかった。レールは一九八九年に製造され、翌年に設置されている。

 継ぎ目板の破損は、二〇〇五年十月に函館線大沼公園駅-赤井川駅間で、〇六年四月には江差線七重浜駅で見つかっているが、レール自体にすき間ができなかったため、運行に支障は出なかった。

 今回の事故が起きた千歳線では、昨年十二月にも二度、別の構造のレールが破断しており、同社の幅口堅二・工務部長は「大きな交通障害を起こし、反省している。点検を強化したい」と陳謝。同社は鉄道総合技術研究所(東京)に破損したレールの鑑定を依頼するが、原因特定には数カ月かかる見通し。レールの緊急点検は一週間かかるという。

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燃焼器タービンメカニズムモデル

学生が進めているプロジェクトのひとつ「燃焼器タービンメカニズム展示モデル製作」が大詰めに来ています。Westinghouse社製のJ34ターボジェットエンジンを使っています。

Cimg0464 今日は、燃焼器側の位置決めとノズルの組みつけでした。半分だけ静翼(ノズル)つけて燃焼器内を覗けるようにしたのですが、この組付けが意外に難しい。パズルのようでもあり、ドミノゲームのような緊張感もあり、いろいろな方法を試行錯誤でやっていました。最後はI君の発案の方法で見事組み付きました。

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疲労

手の痺れは一向に収まらず、おまけに風邪なのか頭痛も出てきました。金属疲労の勉強をしている場合ではなさそうです。今日は病院へ行ってきます。

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浸透探傷2次試験受験者へのアドバイス

今回から非破壊検査技術者資格試験・浸透探傷試験(PT2)の2次試験・溶剤除去性染色浸透探傷試験の試験体形状が変更になりました。試験体の形状が変更になるということは、試験方法も当然変わるわけで、その情報が公開されないのは不公平だと思っています。

私は、会社員時代にこうした情報の過疎地にいまして、その悲哀をつど味わっていました。情報がない中で受けるほうが実力があるのだ、と突っ張りつつも、やはり不合格になるのはつらい。

試験方法は従来と変わりありません。しかし、溶接線が直交2方向になることから寸法の採り方が違ってきます。そこで、ちょっとしたアドバイス。

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JSNDI2次試験終了

本日で、2週間にわたったJSNDIの資格試験(実技)が終わりました。卒業生や、知り合いも受けに来ていました。二十数年前戸惑いながらも、ひとつひとつ資格を取っていた時代を思い起こすような若者の姿がありました。

科学の祭典の準備からぶっ続けで4週間休みなし。今回は、当初から手の痺れ腰の痛み等の症状を抱えてそのまま引きずりながらでしたから、正直しんどかったです。

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ジェットエンジン タービンブレードルート部の疲労割れ

Turbine_of_a_turbojetengine ジェットエンジンのタービンブレードのディスクへの取り付け部は通常ルート部と呼ばれ、その形状からクリスマスツリーと通称されます。

Failed_turbine_blade_with_fatigue_c ディスク側のクリスマスツリースロットとの接触部は、金属疲労破壊が心配されるところです。ここに疲労割れが見つかりました。

材質の詳細はわかりませんが、ニッケル基の耐熱合金でしょう。

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超音波探傷資格試験2次試験間近

今週の金曜日から、JSNDIの秋の2次試験第2弾、超音波探傷試験が始まります。今回は、およそ40人近くがレベル1とレベル2の実技試験を受けます。

超音波探傷を教育に取り入れて13年。試行錯誤の連続でしたが、ノウハウの蓄積も実績もできて、忙しいけれど仕事としては安定してきたかなと思います。私があまり口や手を出さなくても、H先生の指導の下で順調にことは進んでゆきます。

今日は33個の荷物が東京のJSNDIから届き、実習場を試験モードに模様替えをしました。

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応力拡大係数のKは誰のK?

応力拡大係数(stress intensity factor)は、Kで表記されます。このKたぶん人名からとっているのだろうけれど、いったい誰なのかわかりませんでした。

先月上京した際に、東工大のM先生に教えていただきました。どうも、Joseph A.Kiesさん(1906-1975)のKだということです。

Cimg0428 こちらの本(Fracture Research in Retrospect: An Anniversary Volume in Honour of G. R. Irwin's 90th Birthdayに.Kiesさんのことが書いてあるということで購入しました。まだ全部は読んでいませんが、破壊力学の創成期のことなどが書かれていて大変興味深いです。

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応力拡大係数の翻訳命名者

破壊力学のキー概念である応力拡大係数は、英語ではstress intensity factorです。

これを翻訳命名したのは誰なのかな、と調べていたら、どうやら東北大学名誉教授 横堀武夫氏のようであることがわかりました。こちらのページ。今日の記事は、私の備忘録で、ここまで終わりなのですが、蛇足で付け加えます。

実はこの訳語、どうなのかなと以前から思っていました。

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高専ロボコン北海道地区大会

今日、高専ロボコン北海道地区大会の様子がNHKで放映されていました。会場は釧路。懐かしい釧路川の映像が流れていました。

昼間は仕事でしたから、先ほど家族でビデオを見ました。

今年から、地元高専のロボコン部に入っている息子の解説付きで楽しく鑑賞しました。

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自分のメルアドが発信元になっている迷惑メール

私のところには毎日30件以上の迷惑メールが来ます。以前は50件以上来ていましたが、niftyのWEBメールにしてからは、niftyのサーバーで迷惑メールのほとんどをブロックしてくれますので、大変快適になりました。

しかし、最近これをすり抜けるのが出てきたのです。

「Microsoft Corporation, One Microsoft Way, Redmond, WA 98052 」

というのが最後に書いてあるのが特徴なのですが、発信元が自分のメールアドレスなのです。何とかしたいのですが・・・・。

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JSNDI2次試験開始

勤務先で、JSNDIの秋期2次試験が始まりました。北海道地区の2次試験会場になっているのですが、たぶん全国で実施される2次試験の皮切りになるはずです。

本日と明日は磁粉探傷、金・土・日は浸透探傷試験、来週は超音波です。毎度の事ながら休みの取れないハードスケジュールになっています。(体は休めという信号を出し続けているのですが・・・)

今回から浸透探傷試験は、2次試験の試験体が変更になりました。

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肥後名産 高瀬飴

熊本県の飴屋さんから「高瀬飴」を取り寄せました。

Cimg0387 この飴、麦芽水飴です。しつこくないほんのりとした甘み、砂糖の甘みとはちょっと違う、素朴な味でとても美味しい。10本入って200円です。

現在執筆中の本の中でいくつかの「ミニ実験コーナー」を作るのですが、そのネタの写真を撮るために取り寄せました。

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科学の祭典終了

「青少年のための科学の祭典 千歳大会 2008」は無事終了しました。実行委員会の集計で来場者数は3003名。実験講師・アシスタント・実行委員会が120名で、合計3123名ということです。

荒れ模様という天気予報は外れて、小春日和といえる穏やかな天候で、各ブースとも休憩時間が取れないほどひっきりなしのお客さんでした。

Cimg0360 私のところは、蛍光浸透液とブラックライト(紫外線照射灯)を持ち込んで、ゆで卵の穴と割れを見る実験です。今年は、J34エンジンの燃焼器を持ち込んで、そこにある熱疲労割れにブラックライトで紫外線を照射させて浮かび上がらせて「本当はこういう航空機やジェットエンジンの目に見えないようなきずを見つける技術です。」というオチをつけました。

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青少年のための科学の祭典千歳大会2008

少々疲れ気味ですが、本日は寮の当番で出勤。明日は「青少年のための科学の祭典千歳大会」です。

科学の祭典のプログラムは、こちらに掲載されています。千歳科学技術大学が作っていますので、自分のたちのところが目立つようになっていますが、まぁどこが何をやるのかはわかるでしょう。

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MRIで脳の中を検査

ここ数日右手がしびれていまして、今日になって顔の右半分になんともいえない違和感を覚えました。同僚と話していたら、脳梗塞の症状じゃないのかという話、ネットで「手 顔 しびれ」で検索すると、侮れない、ほっておくと命にかかわる・・・という文字。

知り合いで脳梗塞で倒れて・・・などという話も聞こえてくるので、念のため病院へ行くことにしました。病院に着いたのは午後になってしまいましたが、問診・レントゲン・MRI・・・診察で終わった時には真っ暗になっていました。

MRI(Magnetic Resonance Imaging 核磁気共鳴画像法)を受けたのは初めてです。

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エキスポランドコースター事故原因を推測する(その6) 締められないナット?

遠回りをして、ようやく折損したねじ部についてです。

Dr3

このナットは、図面を見ると、台車本体に取り付けられたリング状のブッシング(カラー?)を締め付けるようになっています。その外側(図面では右側)のところで軸は台車本体に圧入されており、車輪ユニット側からの曲げモーメントはここで吸収するように設計されていたと読めます。

昨年6月初めの毎日新聞の記事にこんなのがあります。

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 折れた車軸は「ボギー軸」と呼ばれ、車体側と車輪ユニット側の軸穴にそれぞれ差し込む「はめ合い工法」で組み立てられている。風神雷神2の車軸は、強度の強い特殊なはめ合い工法により軸穴にきつく差し込まれる設計で、中央部分と両端を固定している。中央部分が太く、最も荷重がかかる構造だ。
 エキスポランドで遊具の保守点検に携わった経験のある技術者は「ボギー軸は、5~6年たつとはめ合い部分が摩耗しているものがあった。接着剤ですき間を埋めたりして補修した」と証言する。解体点検の際は油圧式機械やハンマーを使って車軸を抜いたり、差し込んだりするが、摩耗が進行し抜けやすくなっているものもあったという。

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圧入部は点検のたびに緩くなって、当初は車輪ユニット側からの引張力も圧入部で吸収していたのが、接着剤で隙間を埋める段階では、すべて奥側のこの事故で折損したねじ部にかかってきたと推測できます。

その時、ねじとナットの勘合部で疲労亀裂が静かに進展を始めたか進展が加速したのは、間違いないでしょう。

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エキスポランドコースター事故原因を推測する(その5) 締めてはいけないナット?

事故で破損した軸はいったいどのようなものだったのでしょうか。

Jet 人が乗る台車本体と、レールと接触する車輪ユニットを結ぶ役割を果たしていました。レールのアンジュレーションにあわせて、台車と車輪ユニットとの角度を変化させるようになっていました。左の絵をクリックすると簡単なアニメーションになっています。

このため、車輪ユニットと軸とは2個のベアリングでつながっています。問題は軸についているナットがどこに接しているのかですが、図面を見てみましょう。

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エキスポランドコースター事故原因を推測する(その4) 締め付け不良は事故後わかるのか

エキスポランドで起きたジェットコースター事故について、その原因を推測しています。

ねじの緩みが怪しいけれど、使用中に緩んではなさそう、緩んでいれば疲労破壊が起きてもおかしくない力がかかっていた、ここまでは言えそうです。そうすると初期の締め付けが緩いことが考えられます。

事故後に、このことは確認できるのでしょうか。作業手順として緩く締めるようになっていたとすれば、他の箇所のナットの締め付けも緩いはずです。ここを確かめる事はされたのでしょうか。

この軸のねじそのものも、緩かったのかを確認できる可能性があるのです。それは、破面をよく観察することです。

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エキスポランドコースター事故原因を推測する(その3) 軸にかかっていた力を見積もる

軸の形状とその役割に私は疑問を持っているのですが、そこに行く前に軸にどれくらいの力がかかっていたのかを推測してみます。

車体重量+乗客の重量そして走行スピード・加速度等の運行条件がわかれば計算上で軸にかかる力は推定できるはずです(設計時に想定しているはず)。また、実際にはどうなのかを検証するには、ひずみゲージを貼って1回走行してみれば、わかります。

そのどちらも私には確認できるデータはありません。それでも軸にかかったであろう荷重について、まったく手がかりがないかというとそうでもありません。

大阪府警が事故の1ヵ月後に公開した破断面の写真にヒントはあります。

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エキスポランドコースター事故原因を推測する(その2)初期の締め付け不足

ねじで締め付けが弱いと疲労強度が下がること、しかし事故を起こしたジェットコースターのナットは使用中に緩んだとは考えにくいことがわかりました。

とすると、もうひとつ考えなければならないことは、初期の締め付けが緩かったのではないかという疑いです。「ものづくりの教科書 実用・材料力学」の著者沢俊行氏も初期締め付け力が小さかった可能性について言及しています。

たとえトルク管理をしていても、摩擦係数の違いで最大1.5倍の締め付け力の違いが出ることが指摘されています。

トルク管理には、トルクレンチを使うのが一般的ですが・・・

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エキスポランドコースター事故原因を推測する(その1)締め付けの緩み

2007年5月5日大阪府吹田市で起きたジェットコースターの脱線死亡事故、不思議なことにいまだに事故原因について公表がされていません。

Expo2image3_1 得られる資料が限られる中で、当然限界はありますが、これ以上新しい情報は得られそうもありませんので、この間考えてきたことを文章にしておこうと思います。

最近購入した本に、沢俊行著「ものづくりの教科書 実用・材料力学」があります。この本の最初に、8ページにわたってこの事故についての記述があります。材料力学の本には単なる公式集のような本もありますが、この著者はいろいろな破損事例について調査や鑑定をしているらしく、活き活きとした記述で読み応えがある本です。

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