超音波ビーム ソフトウエア 更新

超音波ビーム形状を理解するソフトウエアを更新しました。

今回の更新のメインは、ビーム中心軸上の音圧を表すグラフについて、精度を上げて、少なくとも近距離音場限界距離（X０）の一つ前の谷の部分では音圧がゼロになるようにしました。

振動子直径や周波数を変更すると、指向角と近距離音場を表す線と連動してビーム中心軸上の音圧を表すグラフが、アニメーションのように連続的に変化します。

自分で言うのもなんですが、これはいける。

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ペンタブレットで超音波探傷シミュレーション

もう9年前ですかね。WACOMのペンタブレットを使って、超音波探傷の訓練用シミュレータの開発を試みました。

WACOMのペンタブレットは原理として電磁誘導を使っています。ペンの位置情報だけでなく筆圧・ペンの傾きの情報も取っています。電磁誘導ですが、巧みにやってますね。金属や磁石やコイルを近づけてみましたが、反応しません。

電磁誘導なのでボードとペンとが多少離れていても、情報が取れます。たとえば鋼の溶接部の絵もしくは写真をはさんでも大丈夫なのです。

超音波探傷入門プログラムで、パソコン上に仮想超音波探傷器を作ることには成功していましたから、ペンを改造して探触子を作りました。

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パリス則がわかるソフトウエア

パリス則（Paris　Law）は、疲労き裂進展速度da/dNと応力拡大係数範囲ΔKの関係がほぼ直線とみなせる領域が現れることから、式da/dN=C(ΔK)＾mであらわされます。C，mは材料定数。

疲労き裂進展速度da/dNと応力拡大係数範囲ΔKの関係をプロットしたグラフは、パリス則が成り立っていることを確認するのには良いのですが、疲労き裂進展の実体と重ね合わせて理解することは困難です。

そこで、パリス則を、繰り返し数とき裂長さの関係にして、両対数グラフにプロットするソフトウエアを作りました。公開します。

一昨日の記事へのコメントで述べた、き裂深さ2ｍｍと10ｍｍから20ｍｍまで成長するサイクルをプロットした実行画面です。２０ｍｍまでを寿命とすると、2ｍｍの時点と10ｍｍの時点では残寿命はおよそ10倍1/10の関係にあることがわかります。

エキスポランドの事故では直径30ｍｍ強のねじ部で、2/3ほど疲労き裂が進展して、その後塑性崩壊をしているように見えます。

パリス則についてとソフトウエアのダウンロードは続きで・・・。

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超音波ビームソフトの検証

超音波のビームを表示するソフトについて、ケンブリッジ大学の先生と学生さんには評価してもらえたようです。

本来波動方程式から説き起こすところを、単純化した「ホイヘンスの原理」と「重ね合わせの理」だけでシンプルな計算をしています。ビーム形状をインタラクティブに学ぶことを目的にして、表示スピードを30秒以内にするのが開発上の目標でした。こんなのでよいのかと思いましたが、よくわかるし使えるということのようです。

ビームの形状は,、振動子の直径（Ｄ）/波長（λ）で決まります。同じ条件でシュリーレン法で撮影された超音波ビームの写真と、「Ultrasonic Beam」で描画した写真を、検証例として送りました。多分先方は、そうした写真は持っているものと想像します。

学生さんの研究に役立ててもらえそうです。ソフトへのリクエストも来ています。この間実は悩んでいたところなのです。やれるかどうか自信はありませんが、まぁチャレンジしてみます。

ありがとうございます。1位が目の前ですが・・・。

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WWWの世界

WEBやブログって、これも世の中で、楽しいこともあれば怖いこともあります。

でもコミュニケーションの幅は、やりようによって大きく広がることを実感します。

たとえば、私はいくつかのソフトウエアをフリーソフトとして公開しています。ほとんどが自分が楽しむため、あるいは面白いと思った題材です。まぁ、自分で言うのも変ですが、かなりマニアックです。仕事場や居住区での人間関係では、ほとんど理解してもらえる人には出会えないかもしれません。

たとえば対数螺旋を調べるソフト「Ｓpiral」。これを使ってこんな楽しみ方をしてくれる方がいます。作者冥利に尽きます。

数日前に、超音波ビームを表示するソフト「Ultrasonic Beam」についての問い合わせが、英国Cambridge大学の研究者、という方からありました。

どのように評価して使っているのかはともかくとしても、地球をぐるっと回ってケンブリッジ大学のキャンパスで、私の作ったソフトを走らせて関心を寄せている方がいる、それだけで不思議な感覚、まぁやはり素直に嬉しいです。

WWWの世界で公開するというのは、こういうことも起こりうるのだということですね。

おかげさまで、遠かった1位が見えてきました。

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「常用対数盤」

271828さんのブログで、円形の計算尺から、対数円盤の話題が取り上げられていました。

そこで紹介されていた森毅著『指数・対数のはなし―異世界数学への旅案内』（東京図書）に掲載されている挿絵の対数円盤が面白いと思ったので、プログラムで組んでみました。

私の時代は、高校の数学の教科書の最後には、三角関数表と対数表がついていました。今は、電卓を叩くと即座に答えが出てきます。

数値だけが出てくるデジタル時計では、時間感覚が沸きにくく、針表示の時計が復活してきています。

対数・指数や三角関数は「イメージ」による直感的な理解が必要ではないかと思います。さて、このソフトウエアは、そのためのツールになりうるでしょうか。

ちょっと煮詰まっていましたので、息抜きで作ってみました。

「Logarithm.zip」をダウンロード(version 1.0.5)

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対数螺旋を調べるソフトウエア

オウムガイやアンモナイトそれに巻貝の巻き方は、対数螺旋になっています。

本日は、三角形の比例（相似三角形）を使うと、対数螺旋の性質が調べられます、というお話です。

対数螺旋になっていれば、その次の成長が現在の大きさに比例しているはずです。利子に利子がつく複利の借金のように増えていくのです。（複利：　元利合計=元金 x（1 + 利率）の n 乗）グラフでのイメージはこちら。

その性質を利用して、対数螺旋の性質を調べるソフトウエアが「Spiral」です。

「Spiral」で対数螺旋を調べる仕組みを説明します。

ソフトを起動したら、対数螺旋になっていると思われるものの写真を取り込みます。今回は「ダ・ヴィンチ・コード」で取り上げられていたオウムガイです。

螺旋の中心と、中心から水平に線を引いて螺旋とぶつかる点と、そこから30度回転した線と螺旋とがぶつかる点の3点を結ぶ三角形を描きます。

最初の線分の長さと、30度回転した線分の長さの比で、中心角30度の三角形を描きます。画面左に、基本となる三角形の形と、2つの線分の比が表示されます。

この三角形をその比で30度回転しながら、を次々描いていきます。最初は写真のオウムガイの螺旋とずれますが、最初の線分の長さと比を調整して、写真の螺旋に合うようにします。このオウムガイでは、その比は1.093です。

このようにすると、調べようとする螺旋が対数螺旋になっているかどうかがわかります。さらに、その性質を調べるには・・・。

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コンピュータが思いがけず描く絵

超音波ビームがわかるソフト「Ultrasonic　Beam」の改定を行っています。

その過程で、プログラムに書き込む式を書き間違って実行したときにできた絵です。なんだか面白かったので定数の値を少し変えてもうひとつ絵を作りました。

時々こんなことがあるのですが、たいていはコードを書き換えて消えてしまいます。

山並みのようにも見えますし、染めた反物を川に流しているようにも見えます。

この絵は、小学生の娘がコンピュータで遊んでいて見つけた方法ではいたもの。どのようにして描くかは、続きで・・・。

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FFTと声紋

面白いフリーソフトを見つけました。

WAVEファイルがあると、その声（もしくは音）を周波数成分で解析表示するソフトです。

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フリーソフトでこんなのまで利用できるのですね。

人間の声がどのくらいの周波数帯にあるのか、倍音のつき方などよくわかります。

左の画像は、私の娘の３歳のときの声です。プログラムに取り込むのに「ここをクリック」といっています。

このプログラム「声門」といいます。

函館高専の先生が作ったもので、フリーソフトとしてこちらで公開されています。

ギジュツドットコムのG-softにあるフリーソフト「Hz」とともに使うと、音の勉強になります。「Hz」は、任意の周波数の音を発生させるソフトです。

＜動画＞WiiAccで３軸加速度

Nintendo　Wiiのリモコンに搭載されている３軸加速度を表示するソフトの動画です。

うまく見ることができるでしょうか。YouTubeにUPしました。

Wiiリモコンを放り投げて自由落下させている場面では、リモコン本体は画面から消えてしまっています。

下降気味で２位になっています。

連続波とパルス波

3軸加速度を表示するソフトウエア「WiiAcc」の活用方法です。何気なくWiiリモコンを振っていて、こんなことも表現できそうだと考えました。

手に持って振ると、連続波です。

リモコンを持っている手をもうひとつの手で叩くと、これがパルス波になります。

こういうのは、本で図示されますが、目の前で時間の経過とともに進行する波形として示せればわかりやすいかもしれないと思いました。

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超音波ビーム カラースケールとグレイスケール

超音波ビームを表示するソフトを少し変えました。

必要があって、グレイスケールで表示するようにしました。白黒印刷用にグレイスケールの画像を取るだけのつもりでしたが、作ってみると意外に気に入りました。

このソフト自体、プログラミングの中で、カラースケールを使えるようになってうれしくて作ったようなところもありました。グレイスケールですと諧調が1/4の256になって狭くなるのです。でも、そんな感じがしません。

シュリーレン法の写真のように見えますし、うるさくなくてシンプルでよいです。

ダウンロードできるようにしました。

「UBeam.zip」をダウンロード

1位になっていました。応援ありがとうございます。

「WiiAcc」3軸加速度測定ソフト完成

Wiiリモコンで3軸加速度を測定するソフト「WiiAcc」にあった起動当初つながりにくくなる不具合が、解決しました。これですっきりしました。

平田さんが以前に提供してくれていたクラスモジュールを改良してくれました。ありがとうございました。さすがです。

ギジュツ・ドット・コムのG-Softに登録されました。

WiiAccのダウンロードはこちらへ

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自由落下の無重力を見る

WiiAccの使い方として、いろいろ考えられます。私がやってみたものをいくつか紹介していきます。

0.1秒の自由落下を前に書きましたが、今回はWiiリモコンを放り投げて手で受けてみました。

Wiiリモコンが一番高く上がってから手に収まるまでのおよそ0.8秒間、3方向すべての加速度がゼロになっているのがはっきりとわかります。自由落下の無重力です。

理屈上わかっていても、目の前で加速度センサーの値が表示されると、なんだかうれしいです。リモコンを回転させないで放り投げるのがコツです。

中学生か高校生のころの私に持たせたら、夢中になってリモコンを放り投げていたでしょう。多分ついにはリモコンを壊していたでしょう。

「明らかに加速運動しているのに加速度がゼロなのはどうして」という疑問がわいてきたらしめたもの。すぐには説明しないで、「どうしてだろうね。」と、せいぜい静電容量式でもピエゾ効果式でも加速度センサーの仕組みを説明して横を向いていればよいですね。想像力は宇宙へ飛んでいくかもしれない。

いつも応援ありがとうございます。

「WiiAcc」Ver.1.0を公開

お待たせしました（かな？）、「WiiAcc」を公開します。

ニンテンドーWiiのリモコンから、3軸の加速度データを取得するソフトウエアです。

久しぶりにプログラミングが楽しかったです。このところ年に1本ぐらいのペースになってしまっています。今回は平田敦さんのおかげで、ここまできました。ギジュツ・ドット・コムのメーリングリストで「どなたかお助けを・・・」と呼びかけたところ、真打の平田さんが手を上げてくださいました。

プログラミングで楽しんでいられない事情ができましたので、凝るのをやめてここで手を打ちました。

使った感想や、こんなデータが取れた、というような情報を教えていただけるとうれしいです。ダウンロードとREADMEは続きで・・。

その前に、お疲れさんというところでポチット一発。

1位を維持しています。いつも応援ありがとうございます。

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WiiAcc完成間近

Wiiリモコンの加速度データを取得するソフトが、完成まで後一歩のところまできました。

自分としては、思った以上に良くできたかなと自己評価しています。Wiiのリモコンをぶらぶらさせていると、結構楽しいです。

ソフトづくりをしていると、あれもこれもしたくなるものです。最終場面はどこでとめるかの決断でふらついていました。２０秒間の記録が取れて、CSVとテキストファイルにデータを吐き出すことができます。ついでにWIAなる新しい拡張子をつけた専用ファイルにもできます。

完成版のインターフェイスは、左のようになります。0.1秒の無重力を表示しています。

もう少しテストをして公開します。

1位を維持しています。いつも応援ありがとうございます。

0.1秒間の無重力

ニンテンドーWiiリモコンを使って3軸加速度を表示させるソフトウエアを作っています。

さまざまな運動の様子を加速度の側面から見るツールになるだろうと予想しています。

そのひとつとして自由落下があります。

Wiiリモコンのストラップの間隔を自由落下させてみました。画像をクリックしてみてください。

そのときの波形が左です。落下させた距離は160ｍｍです。計算上落下時間は0.18秒になります。

赤い線が-1Gから動き始めて、落下が終了するまでおよそ0.2秒。大体いい線でしょうか。その中で0.1秒程度無重力になっているのが観察できます。

息子は面白がって、より高くから落として無重力の時間が延びることを確認していました。

いつも応援ありがとうございます。

～遊具プロジェクトの挑戦～

NHK特集で、遊具と安全性を取り上げるようです。

今、全国で急速に子どもの遊具の“撤去”が進んでいる。気がつくと、ガランとした何もない殺風景な公園が目立つ。一度事故が起きると、遊具はすぐに撤去されていく。
「子どもから“遊び”を奪ってはならない。大事なのは、“遊び”の中で“危険”を回避するすべを学ばせることだ。」と専門家や市民たちの共同プロジェクトがスタートした。（NHKのホームページより）

これは面白そうです。ダミー人形には加速度センサーが組み込まれているのでしょう。

Wiiリモコンに搭載されている3軸加速度センサーの値を取得するソフトは、平田さんの協力を得て順調に進んでいます。今週末には公開できるかもしれません。

1位に返り咲いていました。応援ありがとうございます。

JAVAと数学

JAVAプログラミングを身に着けたいと思いながら、なかなか踏み切れないでいました。また、プログラミングで使う数学も、どこかでちゃんと勉強をしたいと思っていました。

そうしたら、メールで交流がある方が技術評論社のサイトで『はじめMath! Javaでコンピュータ数学』というタイトルで連載を始めました。

私のふるさと近くで、工業高校の先生をしている方です。読んでみようと思います。さいごまでついていけるかな？

この方、現在Wiiリモコンの加速度を取り込むプログラムを作ってくれています。私も動作確認という形でお手伝いをしています。何度かテストプログラムが送られてきて動作確認をしていますが、現在のところ順調のようです。

VBでプログラムを組めるようにクラス化して、ソースを公開してくれる予定です。それを引き継いで、Wiiリモコンの3軸加速度センサのデータを表示して利用するアプリケーションを作ろうと思っています。

現在2位です。1位はすぐ目の前です。ポチット応援よろしく。

Wiiリモコン3軸センサの座標軸

Wiiリモコンの3軸加速度センサの値をパソコンに取り込んで遊んでいます。座標軸を整理して、グラフ表示を読みやすくしたいと思っていました。

271828 さんに教えてもらった情報を元に、WiinRemoteを使って取り込むときの色に合わせて表示してみました。ついでに、3軸加速度センサの位置に合わせて見ました。こちらの分解記事を参照しました。Aボタンの横に加速度センサが搭載されています。

私が作ったGに換算するソフト「WiiACC」も+-の表示を先の図に合わせました。

値をとって実測の振り上げ角度等とあわせていますが、結構いい線行くようです。

WiiAccのダウンロードはこちらへ

昨日も過去最高ポイントで1位でした。いつもありがとうございます。でもひたひたと2位が迫ってきています。

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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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。

1日1回のクリックで応援を・・・。

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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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「応力拡大係数・・」ソフトの注釈

３月に「応力拡大係数と破壊靭性値を理解するソフト」公開していました。特殊な分野なので、見る人もほとんどいないだろうと思っていました。

しかし、「応力拡大係数」をGoogleで検索すると、２番目に現れて、このブログの記事の中では黄金比の記事に続いて訪れてくれる方も多いようです。

ほとんど自分のメモのようなソフトウエアですので、何の解説も注釈もつけていませんでした。「注釈を入れておいたほうが良いかもしれない」とのアドバイスもいただきましたので、少し書きます。

1.これでなにが分かるのか

応力拡大係数というのが、き裂先端近傍の応力場（応力の分布の激しさ）を表しているのだということです。部材にき裂があると強度は低下する、ということは多くを説明しなくても直感的に理解できることでしょう。では、どの程度になるのかというと、応力だけでなくてき裂の長さが関係しそうだ、ということも容易に想像できます。

き裂の存在を無視して求めらられる応力とき裂のサイズによって決まるき裂先端近傍の応力場を、イメージとして表示できるようにしてあります。この応力場の激しさ（これを係数として簡潔に表現したのが応力拡大係数）の程度によって、破壊するかしないかが分かるということです。

左の図で、赤い曲線は応力拡大係数の限界値です。この線を越えると、き裂が急速に進展して破壊に至るということです。画面の上方に、応力場をカラースケールで図示しています。あたかも線香花火の火の激しさのようです。この線上では、き裂のサイズも応力も異なりますが、応力場の激しさは同じになります。

なんだそれだけのことかと感じた方、そうですごめんなさいそれだけです。このことをクリヤーにしたかったのです。

この応力場の表示は厳密解とはずれがあリます。どこがずれるかというと、き裂の最先端とき裂から遠く離れたところ。左の図では、ｘがゼロに近いかaに比較して大きい範囲では大きくずれます。応力拡大係数が破壊靭性値になる前に壊れる場合も起きるのです。

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超音波ビームが解るソフトを公開

超音波は、ビーム状に広がりながら伝搬することが知られています。ビームの形状は、振動子の寸法と波長によって決まります。

近距離音場と遠距離音場、指向性を理解することを目的としたソフトを作りました。

超音波探傷レベル２技術者の教育のために使うことを想定しています。学習者がストレスを感じない程度のスピードで描画することを第一優先にしました。

そのために、近距離音場について、そのかたち（相対的な音圧の分布）についてはほぼ満足のいくものですが、音圧の値については厳密性が犠牲になっています。

まだまだ改良点がありそうですが、この時点でフリーソフトとして公開します。ご意見等いただければ嬉しいです。

振動子の寸法、超音波の周波数、伝搬させる物質を変えて超音波ビームのかたちがどのようになるかを試してみてください。

ブログを引っ越しました。

ソフトに関してはこちらへお越しください。

;　←応援ありがとうございます。まだ２位です。でも1位が少し遠くになっています。

超音波探傷入門

超音波探傷をはじめとした非破壊検査が本業です。

技術者教育を模索する中で、はじめて超音波探傷を学ぶ人のためにソフトウエアを作リました。（社）日本非破壊検査協会から「超音波探傷入門」というテキスト本とともに発売されています。

超音波探傷に必要な基礎知識を、CG・アニメーションを使って、クリックしながら双方向で学べるようにしています。

また、垂直探傷や斜角探傷をパソコン上のバーチャル探傷器を使って体験できるようになっています。

航空機の材料に複合材が使われるようになって超音波探傷の重要性が増しています。発電所などでも損傷許容設計の考え方を採用するようになって、ここでも超音波が活躍します。

検査技術者になる人だけでなく、構造の安全にかかわる人、関心がある人は、超音波探傷について概要を知っていてほしいと思います。

詳しくはこちらに。

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応力拡大係数と破壊靱性値を理解するソフト

き裂のある部材がどの程度危ないのかを判断するために役に立つ係数として「応力拡大係数」があります。線形破壊力学のキー概念です。簡単な形状でとりあえず計算するだけなら、シンプルな式で表すことができるのでさほど難しくはありません。でも、いったい「応力拡大係数」って何者？と疑問を発すると、もやもやとして分からなくなります。ここは「私は」と主語を入れておかなければならないところです。

参考文献を読んでも分からないことがあると、私はよくノートに自分なりの理解を書いてみて（書いている過程で頭の中がが整理されることがある）改めて文献を読んだり、人に聞いたりして理解を深めることをやります。

最近は、ノート代わりにパソコン上で動作するソフトウエアを作ることがあります。うまくはまると、ノートを作ることに比べてはるかにダイナミックに「分かった！」となることがあります。抽象的な論理だけではどうしても理解できない頭脳構造のようで、遠回りをするしかないのです。

「応力拡大係数」を理解するためのソフトを、そんなわけで作りました。これですべて分かったのか、というとそうはいきませんでした。ひとつの壁は突き抜けることができましたが、その先に疑問という名の石がゴロゴロ転がっていることに気づいたというところです。

何人かの方に見てもらいましたが、「フリーソフトとして公開しないのか」という問い合わせをいただきましたので、御批判を前進の糧とする覚悟で公開することにしました。

破壊力学のテキスト（小林英男著「破壊力学」（共立出版）の第4章等）を読みながら、ソフトを使ってみてください。

破壊力学 著者：小林 英男 販売元：共立出版 Amazon.co.jpで詳細を確認する

VB6で作っていますので、OSはWindowsに限られます。実行(EXE)ファイルをダウンロードできるようにしています。ごく小さい確率ですが、VBのランタイムがないために動作しないことがあります。その場合は申し訳ありません、どこかでVBのランタイムを手に入れてください。別のパソコンで実行してみる、という方法が一番早いかもしれません。

追記（0612/16）：簡単な解説と注釈をこちらに書きました。

○LZHで圧縮したファイル

「FractureMech.lzh」をダウンロード

解凍ツールはこちらから。

○ZIPで圧縮したファイル

「FractureMech.zip」をダウンロード

超音波ビーム形状を表示するソフト

　超音波は、車のヘッドライトのように、ビーム状に広がって進みます。

ビームの形状は音源である振動子の寸法と波長によってきまります。超音波探傷をする際に、超音波のビームがどのようになっているのか、直感的にイメージできるように、色々と条件を変えてみることのできるソフトを作りました。近距離音場・遠距離音場・指向角など超音波音場の概念をビジュアルに学ぶことができます。

図はその実行画面です。振動子寸法・周波数・伝搬する物質を変えて、1368通りのビーム形状を確認することができます。

苦労したのは、操作者にとってストレスのないスピードで描画すること。

4年前のパソコンで15～20秒で描画できるようにしました。

3月の研究会で発表します。

このソフトこちらで公開しました。（12/9）

超音波探傷入門ソフト　←以前に作ったソフト