ゴルフボールのインパクトの瞬間の応力分布の解析(DIC解析)

ゴルフボールのインパクト時の変形をSpecialised Imaging Ltd.(英国）製超高速度ビデオカメラkirana(キラナ)を用いて可視化撮影しました。Kiranaは924x768ピクセルの高解像度画像にて、最高500万コマ／秒で180枚の連続撮影が可能なカメラです。高い時間分解能と空間分解能を有するため、様々な超高速度現象の画像解析にも最適なカメラとなっております。そして撮影した画像からDIC（デジタル画像相関法）解析を行いボールの衝撃によるひずみ分布の解析を行いました。DIC(Digital Image Correlation：デジタル画像相関法)解析とは対象にスペックルパターンと呼ばれるランダムな模様のパターンを塗布し、高速度カメラで撮影した変形前後の画像を使用しパターンを捜索、演算解析を行い、ひずみを可視化解析する手法です。一般的な歪計測に使用されますひずみゲージと異なり非接触にて計測が可能なことが大きな特長です。

本事例では、ゴルフボールのインパクト時の瞬間的な変形を超高速度ビデオカメラKiranaで撮影し、DIC解析を行いました。インパクトの瞬間、表面の変形から徐々に内部にひずみが発生していく様子が確認できます。このようなDICによる解析は新製品の開発や、耐久性の試験など様々な場面で活用されております。今回使用しました超高速度ビデオカメラKiranaは924x768ピクセルの高解像度で最大500万コマ／秒を180枚連続撮影することが可能ですので、ゴルフボールの超高速な変形解析を高解像に撮影し解析することに成功しております。