Wiiリモコンとシャルピー衝撃試験

昨日の記事で米国の第2次世界大戦時に企画製造されたリバティー船の脆性破壊について書きました。

ゆっくり荷重をかけて測定する強さ（Strength）だけでなく靭性（Toughness）を検討する必要性が強く意識された事故でした。強いだけではだめでタフじゃなければ・・・ということです。

この靭性を評価する試験方法がシャルピー衝撃試験です。

ハンマーで試験片を叩いて破壊し、破壊時に吸収されたエネルギーをハンマーの持ち上げ角度と振り上がり角度の差から算出するものです。

このハンマーに3軸加速度センサーが搭載されているニンテンドーのWiiリモコンをつけて、Bluetoothを介してパソコン上にグラフ表示ができるようにして、試験をしてみました。その結果は続きで・・・その前に、

ポチッ。昨日これまでの最高ポイントで1位になりました。いつもありがとうございます。

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全溶接船の脆性破壊事故

昨日の記事で紹介した船が真っ二つになった写真は、米国の戦時標準船（リバティー船）のSchenectady号（T-2タンカー）です。

多くの書籍・教科書に掲載されている歴史的な写真です。こちらのサイトを参照してください。

日・独に対抗するために米国が作った大量生産の溶接船。約2700隻のうち1000隻に脆性破壊が起き、そのうち200隻が沈没か全損という、壮絶な破壊事故事例の山となった船のひとつです。
真偽のほどは確かめていませんが、日本の製鋼と溶接の技術が優れていたために、このような脆性破壊事故が起こらず、そのことが破壊力学への関心を薄れさせたひとつの要因、という話を聞いたことがあります。

それにしても、その後のコメット機の事故やF111の事故など、事故後「責任者の糾弾」というよりも事故原因の解明と新たな学問体系を作り上げていく姿勢は感心します。

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強さの秘密

破壊力学の祖、グリフィスさん面白そうだとの話題なりなりました。

私の本棚にもJ.E. Gordonの「強さの秘密―なぜあなたは床を突き抜けて落ちないか 」がありましたから、読んでいたと思っていましたが、改めて手にとって見ると読んでいませんでしたね。つん読でした。

読んでみると、これは面白いですね。細い繊維にすると大きな欠陥が取り除かれて強度が増す、ということは知っていましたが、これがグリフィスの材料強度に関する、そして亀裂の進展に関する考察の出発点になっていることを知りました。私には、ひずみエネルギーと表面エネルギーから亀裂のある材料の強度を考えていくということも、このような思考過程からわかると頭の中で整理されていきます。

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破壊力学とジェットエンジンの開発者

破壊力学を学ぶと、決まってはじめに出てくるのがグリフィスき裂です。き裂（cｒack 割れ）があると強度は下がります。また、き裂先端の応力集中係数は無限大に近くなります。応力集中係数が無限大ということは、強度が0になることを意味します。しかしき裂がある部材にも実際には強度があります。グリフィスは、この難問を表面エネルギーに着目してエネルギー解放率という観点で解明したことで現代破壊力学の元祖といわれる人です。

このグリフィスさん、英国のエンジン関係の研究所にいたことがある、という話は知っていました。しかし、いわゆる学者さんなのだろうな、と勝手に想像していました。グリフィスの理論は適用できる範囲が脆性材料に限られることから、関心が薄かったのです。しかし、むしろジェットエンジンの開発者としての仕事のほうが本業であったらしいことを、ひょんなきっかけから271828さんとのやり取りで知りました。ジェットエンジンの発明者として知られるフランク・ホイットルに影響を与え、彼自身も現代につながる先見性ではむしろホイットルよりも優れた業績を残している人なのですね。

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デジカメで雪の結晶（5）

3万円のデジカメできれいな雪の結晶を撮影しよう、昨年末にはじめたプロジェクトでしたが、雪が少なくチャンスがありませんでした。本日静かに雪が降ってくれました。早速撮影をしてみました。

虫眼鏡とフイルムケースで接写する方法です。

しかし、結果うまくいきませんでした。1000円札とは違って、ふわっと重なっている雪にフォーカスがうまくあいません。夜のせいで暗いことも影響しているのかもしれません。

寒いし今夜はここまで。作戦を練り直します。

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賞味期限切れって？

不二家の不祥事の余波が続いているようです。本日の新聞によると、ローソンがすしにつけたしょうゆが賞味期限を1日過ぎていた、と報道しています。そのほかにもコカコーラなど食品関係の会社で同様のことがあつたと報じています。

でも、私は不二家の不祥事のうち「賞味期限切れの牛乳を使った」ということのどこが悪いのかわかりません。「賞味期限切れ」だから、すべて痛んでいるわけではないでしょう。安全率がかけられているはずです。まだ食べられる食品を、「期限切れ」ということで捨てられていくこと自体が異常ではないでしょうか。

不二家の問題は、細菌の繁殖したケーキを出してしまったことでしょう。これはプロとして失格です。

食品を扱うプロとしての技量を失っていた。そこに、安直なコストダウン圧力をかけた、不二家の失敗はここに尽きるのではないでしょうか。

別にローソンをかばうわけではありませんが、しょうゆなんてそんなにすぐ悪くなるものなのですかね。

少なくとも、子供のころ山で食べた山ぶどうや野いちごに賞味期限の表示はなかった。腐って食べられないかどうかを、ラベルについた数値に頼らなければならないなんて、私はそのほうが危ないと思います。

食品の安全における「損傷許容」なんてことが考えられてもよいのでは、と思うのです。

この銅像は、何でしょう。少なくとも不二家のペコちゃんではありません（笑）。正解は続きで・・・・その前に

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ジェットエンジン 機能美

３DCGでつくっているジェットエンジンのパーツを適当に選んでレンダリングした絵です。ジェットエンジンの黎明期、日本初のジェットエンジンとして初飛行に成功した「ネ－20」です。

タービン・シャフト、燃料ノズル、コンプレッサブレードですが、これだけで飛び出していきそうな気がするのは、思い込みが強すぎるでしょうか。

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コインの旅路

昨日夜遅く東京に入りました。羽田でモノレールに乗るために、券売機にコインを入れていたところ、最後の10円玉が何回もはじかれました。どうしたのだろうと、コインを手にとって見ると昭和27年の10円玉でした。

別の10円玉を入れて券を買い、モノレールに乗り込んでから改めて見ました。ふちにぎざぎざがありますねぇ。他の１０円玉を取り出してみるとすべてぎざぎざがありません。昭和46年の100円玉にはぎざぎざの痕跡が残っていました。

フーッと一息つきながら、この10円玉がたどった55年の歳月・流転の旅に思いをはせていたら、浜松町に着きました。

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Wiiリモコン３D加速度の換算

左の図は、Wiiリモコンをそれぞれ倒立・水平・直立させたときの表示です。

Y：REDに着目します。倒立で158、水平で131、直立で105になっています。倒立1G、水平0G、直立-1Gを示しています。

そうすると、1Gの間を26～27分割していることになります。ここから、WiiRemote画面で表示されている値を、G換算できます。

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3D加速度センサーのデータを取得

Wiiリモコンについている3D加速度センサーの値を、パソコンに表示させることができます。WiinRemoteというフリーソフトを使います。このソフトは、Wiiリモコンをパソコンのマウスの変わりに使うことを目的としていますので、加速度の値を記録として残せるものではありません。

何とかならないかと思い、WiinRemoteで表示されるグラフから加速度の値を読むソフトを作って見ました。私にすぐできるのはこの方法でした。

このソフトでは、加速度をGとして表示しています。どのように使うのかとダウンロードなど、詳しくは続きで・・・。でもその前に・・・

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Wiiリモコンでスウィングの加速度を見る

BluetoothとWiinRemoteというソフトを使うとWiiリモコンの加速度データをパソコン上に表示できるという記事を一昨日書きました。WiinRemoteは12月のはじめに公開されてから8回の更新がされています。加速度を表示させる目的ですと一番古いバージョンのほうが見やすいかもしれません。

左は振り子運動をさせたときの表示です。Wiiリモコンの紐を持ってぶらぶらさせました。

赤が緑・青に比べてベースが下がっています。

次は、バットスウィングのように横に振ってみました。これはちょっと複雑ですね。

1Gがどの程度に表示されているかは続きで・・・。その前に・・・

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お絵かきプログラムロボット

日曜日に地元の信用金庫が主催する「科学教室」に子供と一緒に行ってきました。今回はロボットがテーマということで、事前に登録が必要でした。

信用金庫の人が挨拶した後、地元高専の助教授が出てきて、高専の学校の説明を始めました。オットー、高専の生徒勧誘を信金がバックアップしている構図です。4人に一人の高専専攻科の学生がついて、組み立てが始まりました。

息子はこれぐらいいつもやっているから楽勝といいながら淡々とやっていました。はじめ行くのをぐずっていた娘は、キットを見たとたん目を輝かせて、うれしそうに組み立てていました。

できて、動き始めると、みんな夢中になってプログラムを書き始めていました。

で、どんなロボットかは続きで・・・。その前に

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Wiiリモコンの加速度データを表示

ニンテンドーWiiリモコンに搭載されている3D加速度センサーのデータをパソコン上に表示させることができました。

パソコンが壊れたことによる新規入れ替え作業がひと段落しましたので、Bluetoothを接続して、試してみました。Bluetoothの使い方がわからず多少うろうろしましたが、できました。

青・赤・緑の線でグラフ表示されて、現在値がAccX、AccY,AccZで表示されています。

使用機器、ソフト等については続きで。

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ブログの危うさ

ブログをはじめて1年が経過しました。思ったより楽しく、今まで知り合えなかった人とも意見が交換できて、考えさせられることや、なるほどと思ったり、そんなこと考えている人はいるのか、等々視野が広がりました。

ただし、正月早々残念な事が起きました。このブログに何度かコメントを寄せてくれていた北川成人さんのブログが“炎上”したようです。

現在、北川さんのブログもHPも、さらに会社のHPに掲載されていた記事もすべて削除されています。

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高圧タービン-コンプレッサ

昨日の2軸式ターボファンエンジンCGの続きです。高圧モジュール（タービン-コンプレッサ）のローターです。低圧タービン-コンプレッサを結ぶシャフトの外側を回転します。

コンプレッサは、古いエンジンではシャフト+ディスクですが、スプールと呼ばれるドラム缶にディスクを組み込んだようなものになっています。

そのカットモデルです。魚の骨のようですね。

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2軸式ターボファンエンジン

旅客機に使われる２軸式のターボファンエンジンのCGです。

５年前に取材を元に「ジェットエンジンの非破壊検査」をまとめたときに作りました。

推力の80％を最前面にあるプロペラのお化けのようなファンで生み出しています。このファンと低圧コンプレッサーの駆動力を作り出しているのが低圧タービンです。

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丹羽登氏が

JSNDIの機関誌新年号が職場のデスクの上においてありました。

その中に先日紹介した丹羽登氏の訃報が掲載されていました。謹んでご冥福をお祈りいたします。

会話はしたことはありませんでしたが、白髪の柔和な紳士でした。

昨晩は、久々に降雪がありましたが、結晶を撮影する余裕がありませんでした。残念。次の機会に。

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ブログ開設1周年

昨年1月7日にブログを開設しました。この正月でアクセス数も3万を超えました。気分良く家での仕事に励もうかと思っていたら、パソコンがパンクしました。

CPUの冷却ファンが回らなくなっていたのではずして掃除をしたら、OK。これで気を良くして電源の冷却ファンが時々引っかかるのを直してやろうとはじめたら、ビリリ！と感電。あえなく電源が死にました。「だから電気は嫌いなんだ」とぶつぶつつぶやきながら、3分間迷いましたが、この際パソコンの更新をすることにしました。

もう２度とSONYは買うものかと思っていたのですが、結局は４台目のVAIOにしました。相当にミーハーなのかな？

おかげで設定やインターネット接続、データの吸出し等々で１日費やしてしまいました。まだ完全にはできていないけれど、もういいや、ぼちぼちやります。

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Bluetooth手に入れました

Bluetoothを購入してきました。外見はUSBメモリーと変わりません。

早速WiiリモコンとWiiRemoteで試してみました。動きません。

どこか設定がおかしいのでしょう。パソコンの冷却ファンが不調で長いあいだパソコンに電源を入れられなくなり、原因追求は明日ということで。

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萩の土で焼いた花瓶

萩の粘土屋さんから仕入れた土で作った花瓶です。できたときはゴツゴツしていて、紅斑もはっきりしすぎていていまいちと思っていました。

しかしわがつれあいは、あまり自己主張せずにしかししっかりと花を支える、とお気に入りです。

おだてに乗りやすい私としては、そうかなぁ、と季節の花を生けてくれることに御満悦。

いつものマニアックに理屈ぽいブログに、こんなのも時にはよいかと・・・。　

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Wiiのセンサーバーにはセンサーがない

ニンテンドーWiiのコントローラーの話です。

Wiiのコントローラーをセンサーバーに向けて動かすと、画面上でマウスポインタのような手の形をしたアイコンが動きます。ゲームの中では傾けるとそれに応じた動きをします。このセンサーバー、何らかのセンサーが入っていると思うのが普通ですが、赤外線ランプが点灯しているだけだ、との情報がありました。

私の確認でも左右5個ずつ計10個の赤外線が点灯しています。そこで、ミニ実験を息子としてみました。（続きでどうぞ）

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ロボットにBluetooth?

今日息子と近くの電気屋さんに行きました。昨日の記事に書いたニンテンドーWiiリモコンの情報をパソコンで読み取るのに必要なアダプターを買うためです。

どうもなさそうなので店員さんに聞いたら、置いていないとのこと。そのやり取りを聴いていた息子は、「なんだ父さんBluetooth-USBのアダプターを探していたの？それならいま作っているロボットとパソコンとをつなぐ通信用のやつだよ」と・・・。「えっ、なんだおまえもっているのか」と聞くと、「申し込み損ねて今もっていない」とのこと。「父さんが買ってくれたら頼まなくてもいいなぁ」と息子。

Bluetoothって、近距離でパソコンと外部機器を無線で接続する技術として普及しているものなのですね。もう通販で買うしかないでしょう。

左の絵が、昨日紹介したWiiリモコンの情報をパソコンに取り込むためのソフトのユーザーインターフェイスです。これですと、情報を表示させるだけのように見えます。

Bluetoothの情報をVBで取り込めないのでしょうか。APIが公開されていれば、可能だと思うのですが・・・。

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Wiiリモコンのしくみと利用

ニンテンドーWiiでホームラン競争をしました。リモコンをバットに見立てて、10球のうち何球ホームランにできるか、というゲームです。振り遅れたり、速すぎたり、ファールになっ足り、結構熱くなります。ちょっとしたバッティングセンター気分。じわりと汗もかきます。

時速100キロのボールとして、ピッチャーズマウンドからバッターボックスまで0.66秒です。バッターの前0.5ｍを通過するのに18/1000秒です。その間を10分割するとしても2/1000秒以下で処理をすることになります。その間に位置を計測して加速度センサーのデータを受信して、計算をして結果を画像出力する・・・、すごいなぁと思いました。

１０年前、バーチャル超音波探傷ができるソフトを作ったときは、5/100秒で処理するのがやっとでした。

ちょっと調べてみました。

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新春ボーリング大会

あけましておめでとうございます。　　　

除夜の鐘を聞きながら、年越しそばを食べました。科学ブログランキング１位通過で気分も上々。

今年はそのあと新春ボーリング大会を家族で開催しました。ニンテンドーWiiでですけれどね。娘が230点台を出して優勝。私は１５４点で２位。子どもたちは寝ました。

１０年ぐらい前は、正月休みは陶芸に埋没して粘土こねか窯たきをしていました。

最近はできていませんが、続きで窯変天目茶碗の作品紹介をします。

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