1)含水率(u)が繊維飽和点以上の材に対して,ASTM-D2915-84[1987 ANNUAL BOOK OF ASTM STANDARDS,PART 4,567-582(1987)]により力学的性質をu＝15%時に換算すると,少なくとも曲げ強さ(MOR)の下限5%信頼限界値に対しては過大評価となる。

　2)気乾材の曲げ比例限度(PL)とMORを目的変数とし,静的曲げヤング係数(MOE),u＝15%時の密度(₁₅),圧縮側材縁部から髄までの垂直距離,平均年輪幅,及び集中節径比などを説明変数として変数減少法による重回帰分析を行った結果,PLに対しては,MOE単独でもかなりの高い推定精度が得られたが,MORに対しては,MOEよりも₁₅の推定精度の方が高かった。ただし,説明変数として₁₅を採用するには,少なくとも材料が十分に乾燥され,且つ,₁₅の換算精度がある程度は保証されることが必要である。

　3)干割れが著しい材であってもMORやMOEが低いとは言えず,むしろ力学的に優れている可能性が高い。

　4)干割れによる縦断面の欠損面積を目的変数,生材時のu,乾燥初期のuの変化,平均年輪幅,偏心率,並びにMOEなどを説明変数として変数減少法による重回帰分析を行った結果,スギ構造材の乾燥に当たって干割れが生じやすい材を予測する場合,MOEに注意することが適切との結果が得られた。

　1)椪積み状態のように振動拘束が厳しい条件下であっても,少なくとも三次以上の振動次数であれば,境界条件を満足する正しい固有振動数が計測出来る。

　2)椪積み状態における丸太の四次固有振動数(F_c4)を因子として,足場板(心待ち材と心去り材別)や心持ち正角材のMORやMOEの下限5%信頼限界値の誘導を試みた結果,何れも区分間の格差が明瞭に得られた。したがって,F_c4を用いて足場板や心持ち正角材のMORやMOEを等級区分することは,一定条件下では可能と考えられる。ただし,この方法で足場板のMORを区分する場合には,材面に生じる大きな流れ節には注意する必要があり,別途評価を加える必要がある。

　3)固有振動数と縦振動ヤング係数(E_i)の関係式をベースに,以下のような乾燥i日後のu(u_i)の予測式を作成した。

　ここで,K:乾燥開始時のE_iに対する乾燥i日後のE_iの比,△V:乾燥開始時の体積に対する乾燥i日後の体積の比,W_w:乾燥開始時の重量(kg),Fn_w:乾燥開始時の固有振動数(H_x),Fn_i:乾燥i日後の固有振動数(H_z),W_o:全乾重量(kg)。

　(1)式において,W_oを全製材の平均値とし,K△Vを1としても,u_iの推定値がほぼ30%以上の領域ではuを一定精度で推定することが可能である。

　4)丸太と製材の縦振動パワースペクトルは,何れも材長(L)が短くなるにつれて波形の乱れが目立つようになり,L/D,L/b(D:丸太径,b:製材辺長)が一定値を下回ると,三,四次固有振動数のピークを確認することが困難になる。この場合,高次固有振動数に対する一定の計測精度が保証されるL/DやL/bのしきい値は,L/Dで6.00,L/bで10.0付近にあるものと考えられる。

　5)固有振動数の計測において,丸太や製材の縦振動励起面(ハンマで打撃する面)と検出面(マイクロフォン設置面)を同一としても,計測精度の差異はほとんど無い。

　スギ実大製材品の力学的性能に及ぼす因子は負荷時の含水率によってかなり異なる。従来よりASTM-D2915-84による強度換算値が用いられているが、生材のように含水率のかなり離れたものから含水率15%に換算することは少なくとも曲げ強さの下限値に関しては過大評価となる。気乾材の強度推定のためのヤング係数、密度、平均年輪幅、集中節径比などについて変数減少法による重回帰分析を行った結果、ヤング係数よりも含水率15%の密度の方が推定精度が高かったが、乾燥が十分保証されていることが必要である。乾燥によって生じる干割れは強度低下をもたらすが、干割れが著しい材であっても曲げ強度やヤング係数などの力学的材質は干割れの少ない材より優れている可能性が高い。また、乾燥に当たって干割れの生じやすい材を予測するにはヤング係数に留意すべきである。

　木口面を打撃したとき生じる音の周波数分析からえられる固有振動数はその密度と組み合わせによってヤング係数を求めることができる。丸太材や製材品を振動拘束の少ない状態で計測した揚合には振動次数によらず妥当な固有振動数がえられるが、椪積み状態のような振動拘束の大きいときには3次以上の高次固有振動数による方法が適切である。丸太材の固有振動数による区分を利用して、それからえられる各種製材品の強度、ヤング係数の評価への利用を検討した。丸太材の4次固有振動数とそれからえられる足場板の曲げ強度、ヤング係数は高い相関をえた。ただし生材に比較して人工乾燥材の方がばらつきがやや大きいことと曲げ強度については材面に生じる流れ節には注意する必要がある。丸太材の4次固有振動数とそれからえられる心持ち正角材の曲げ強度、ヤング係数も高い相関があり、等級区分に有効なことが明らかになった。固有振動数は伐採直後からの水分離脱によって変化するので、実用面での等級区分については重量計測あるいは水分状態を押さえる手段を考慮する必要がある。また、初期段階で重量と固有振動数を計測しておけば、椪積み状態であっても高次固有振動数から水分の大凡の推移を把握することができ、原木市場や天然乾燥への応用が可能である。

　スギ生材、人工乾燥材および集成材の実大梁のクリープ挙動を年間を通じて観測した。とくに夏期において変形の増加が顕著であることと、湿度変動によって生じるMechano-sorptive変形が未乾燥材の場合顕著であり、スギ構造材の安定的な長期耐力を保持するためには十分な乾燥が重要である。クリープ曲線にはpower則を適用するとMechano-sorptive変形も定量的な表現が可能になる。また荷重変動に伴う変形の推定に各種変形モデルを設定した結果、いずれも安全側の評価になるが、重ね合せ原理による適用を基本とするのが妥当である。集成材による半剛接門型ラーメンによる構造躯体のクリープ試験を行い、ドリフトピンおよびダボ接合部の評価を併せて行い、湿度変動への対応は梁のそれに類似していることを認めた。

　以上本論文はスギ構造材の利用のため、生産現場における材質評価方法の展開を明らかにしたものであり、学術上、応用上貢献するところが大である。

　よって審査員一同は本論文が博士(農学)の学位論文として価値があるものと認めた。