Fundamental research on multifunctional structure that enables vibration attenuation and structural diagnosis with no power supply

• Project/Area Number: 23K26061
• Project/Area Number (Other): 23H01366 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 20010:Mechanics and mechatronics-related
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 浅沼 春彦 金沢大学, フロンティア工学系, 助教 (10757298)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 原 勇心 東北大学, 工学研究科, 助教 (00979049) ; 槙原 幹十朗 東北大学, 工学研究科, 教授 (60392817)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2025: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2024: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000); Fiscal Year 2023: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
• Keywords: メタ構造 / 無線センサノード / 振動発電 / 構造ヘルスモニタリング / 構造診断

Outline of Research at the Start

本研究では、メタ構造と電源レスIoTにより、自立型の構造ヘルスモニタリングを可能にする新たな機能構造の実現を目指す。振動抑制と発電を両立するメタ構造の設計手法の開発、その発電で得たエネルギで無線センサノードを駆動させて振動波形データを送信し、構造の状態を高精度に推定・予測する解析法の考案に取り組む。メタ構造の物理モデル式と深層学習を融合し、観測した少数の波形データから構造全体の状態を推定する学習解析法の開発を通して、新機能構造の基礎技術の構築を目指す。