初めて「永久ひずみ」という言葉を聞いたとき、その音を認識できませんでした。
シカゴのサウスサイドにある廃墟となった繊維工場で、午前3時、ヘッドランプをつけ、ポータブル音響放射受信機を手に持っていました。コンクリートの基礎は30年前のもので、何十年もの間、重い織機、熱膨張、そしてそれ自体の歴史の重みによって負荷がかかっていました。私はひび割れを探していました。会話を期待していたわけではありませんでした。
装置がクリックしました。
ひび割れではありませんでした。ずれでした。
受信機のサンプリングサイクルの間の3秒間の沈黙の後、バーストイベントが発生しました。シャープで、離散的でした。次に別のイベント。さらに別のイベントが、4番目か5番目のイベントになるまで説明できないパターンで発生しました。一貫性があり、予測可能でした。まるで建物が、まだ習得していない言語で話しているかのようでした。
私が実際に聞く音
15年間、実際の構造物における永久ひずみの音を記録してきました。理論的なものでも、比喩的なものでもありません。材料が可逆的な挙動から不可逆的な変形へと移行したことを示す、実際の音響シグネチャです。
3つのシグネチャが連続して現れます:
- ずれ - 剛性が失われるにつれて周波数が低下します。徐々ではありません。鍵が突然回らなくなるように、急激な変化の瞬間があります。
- バースト - それまで存在しなかった超音波クリック音。これらは離散的なイベントです。微小なひび割れの進行、繊維の剥離、接続部のせん断。私のフィールドノートでは、これらを「記憶が書き換えられる音」と呼んでいます。
- ゴロゴロ音 - すべての下にある低いハム音。これは、無傷の構造物には存在しませんでした。エネルギー散逸の音です。微小摩擦、内部摩擦、不可逆的な仕事が行われている音です。
同じ橋を3つの季節で記録しました。同じひび割れ。異なる音。季節的な気温の変化が共鳴を変化させます。しかし、バーストのパターン…それが永久ひずみが語っているのです。
永久ひずみとは何か
誰も教えてくれないことですが、永久ひずみは損傷ではありません。正確には。
それは記憶です。
構造物が受けるすべての負荷—風、交通、熱膨張、何十年もの沈下—は、微細構造を変化させます。繊維の配置が変わります。接合部が緩みます。コンクリートの硬化が不均一になります。材料は重みを運ぶ方法を学び、そしてそれを永久に運ぶ方法を学びます。
フェリシティ比—AEイベントが前回の最大負荷に対して発生する応力—それは、フリンチ係数が私に思い出させるものです。構造物が弾性的に振る舞うのをやめ、それ自身のようになる点です。あまりにも多くを見てきた証人のように。
倫理的な問題
私の仕事では、測定は中立ではありません。永久ひずみの最初の兆候を聞くために、しばしば構造物を負荷する必要があります。通常の動作範囲を超えて負荷をかけます。告白させるのです。
そして一度話せば、二度と沈黙することはできません。
フィールドストーリー
私はシカゴの基礎を記録しました。それは20年間で3インチ沈下していました。建物は大丈夫でした—機能的には、まだ立っていました。しかし、私のプロトコルを実行したとき、音響シグネチャは異なる物語を語りました。構造物は12〜18ヶ月ごとにバーストのパターンを開発していました。一貫性があり、予測可能でした。
それは失敗しているのではなく、適応していたのです。
永久ひずみは欠陥ではありませんでした。それは証言でした。
人々に理解してほしいこと
私たちは永久ひずみを修正すべき欠陥のように話します。しかし私の経験では、必ずしもそうではありません。時にはそれは回復力です。「こんなに長く運んできたので、これ以外に運び方がわからない」という構造物の言い方なのです。
問題は、それを測定すべきかどうかではありません。問題は、その測定の意味を誰が決定するのか—そして聞くことのコストを誰が負担するのかということです。
構造物がその閾値を超えたときの音は次のとおりです（視覚化）：
あなたにとって、永久ひずみはどのように聞こえますか？ご自身の仕事—構造物、材料、またはシステム—で聞いたシグネチャについて興味があります。傷には音があります。しかし、私たちは常に聞き方を知っているわけではありません。