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2016 Fiscal Year Research-status Report

マイクロフォンアレイを用いたコンクリート構造物に発生する損傷の検知

Research Project

Project/Area Number 15K05869
Research InstitutionOsaka City University

Principal Investigator

川合 忠雄  大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (20177637)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords浮き / 打撃試験 / 独立成分分析 / 位置推定
Outline of Annual Research Achievements

H28年度は、主にコンクリートに打撃を加えたときの振動を測定することに注力した。打撃の加え方としては鋼球を落とすことによって行い、落とすときのタイミングをフォトインタラプターで測定することにより計測を開始するトリガーとした。打撃によって生じた振動は、(a)音(マイク)、(b)AE(AEセンサー)、(c)加速度(加速度センサー)で測定し、それぞれの特性を比較、評価した。本来はマイクで音を測定することを想定して研究を開始したが、音の測定では、コンクリートを伝わってくる音よりも打撃点から空中を伝搬してマイクに伝わる音の方が大きく、所用の結果が得られなかった。AEセンサーによる計測では、測定範囲が高周波帯域に偏っていいたためにシミュレーションで予測した帯域の振動を測定することができなかった。加速度センサーでの計測は、アナログデバイセス社のICチップを用い、回路を自作して計測した。周波数帯域等はシミュレーションで想定した範囲と一番近く、ほぼ想定の振動をとらえることができた。現在、回路に工夫を加え、小型化して計測システムに組み込む作業を行っている。また、センサーを取り付けた探傷子のコンクリートとの接触面の形状を工夫し、コンクリートを伝わる振動を拾いやすくする工夫をしているところである。形状としてはポイントで接する場合と面で接する場合について評価を行っており、それぞれの長所短所を検討しているところである。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

H28年度は計測に重点的に取り組んだ。当初は非接触である特性を生かして打撃したときにコンクリートを伝わる音を計測して、浮きを求める予定であったが、打撃点から直接空中を伝わってくる音の方が大きく、マイクの回りを遮音するなどの工夫をしたが改善することができなかった。このためコンクリートに直接センサーを押しつけて振動を測定することとし、加速度センサーで代用することにした。接触式センサーの場合には接触の仕方が問題となるので、現在、センサーを組み込んだ探傷子の形状を試行錯誤の上で検討しているところである。形状が決まれば、探傷子の数を増やしてシミュレーションで確認している手法で浮きの検出を行う予定である。

Strategy for Future Research Activity

H29年度は、現在検討中の探傷子の形状を確定した上で、8個程度の探傷子を配置した計測装置を製作し、浮きを求める予定である。当面は実験室内においたコンクリートブロックを対象に浮きの検出実験を行う予定であるが、主な課題が解決した時点で、フィールド実験に移る予定である。フィールドとしては名古屋大学にあるN2U-BRIDGEを利用させてもらいたいと考えている。最終的には、フィールド実験において想定された浮きが検出できることを目標としている。

URL: 

Published: 2018-01-16  

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