Development of fiber-optic shape sensing technique for flexible line structures

• Project/Area Number: 23K26312
• Project/Area Number (Other): 23H01618 (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 24020:Marine engineering-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 村山 英晶 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (10361502)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000); Fiscal Year 2025: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2024: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2023: ¥10,530,000 (Direct Cost: ¥8,100,000、Indirect Cost: ¥2,430,000)
• Keywords: 光ファイバセンサ / 分布計測 / 形状計測 / 構造健全性 / 線状構造体 / 形状同定 / マルチコアファイバ

Outline of Research at the Start

海洋でのエネルギ・資源開発、水産業、科学観測において、大深度・広域・長期の安定的・効率的設備利用が求められており、ケーブルなど重要な線状構造体の運用状態の不確実性が増幅され、その健全性・機能確保が増々難しくなっている。可視化困難な海中構造体・機器の形状が把握されることはほとんどなく、過剰な安全率が設定される。本研究では、海洋で利用される線状構造体の設計・敷設・運用・保守を最適化するため、光ファイバに沿った連続的なひずみ検出技術とひずみ情報にもとづく形状計測技術の極限的な精度・分解能・応答性を追求する。さらに形状の時空間情報にもとづく構造健全性評価・管理手法について、ケーブルを対象に検討する。