2004 Fiscal Year Annual Research Report
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16560210
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
曽根 彰 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 教授 (20197015)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
増田 新 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助教授 (90252543)
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| Keywords | 損傷検出 / 構造ヘルスモニタリング / 波動 / 分散関係 / 非線形 |
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| Research Abstract |
本研究では,非線形性を有する損傷部位を内包する未知構造システムにおいて,構造物中を伝播する波動を用いて,損傷部位の位置と非線形特性を実時間で遠隔同定する手法を確立することを目的とする.本年度は,(1)波動インパルス応答関数を用いて1次元構造物の損傷を検出する手法の研究;(2)波動伝播情報を用いて1次元構造物の非線形損傷部(ガタ,開閉クラックなど)の非線形復元力特性を同定する手法の研究;(3)圧電インピーダンス法の基礎検討,を中心に研究を行った.
(1)稼働時励振力や環境外乱によって励起された梁構造物の振動をアレイセンサで計測し,分散関係を考慮することによって正方向および負方向の波動成分に分解した.これらの波動成分間の入出力関係を表す伝達関数を同定し,波数に関して逆フーリエ変換することによって波動インパルス応答関数を構成した.ボルト締結された梁において締結部のボルト脱落を検出する実験を行い,波動インパルス応答関数のパルス位置とパルス振幅によって損傷の位置と規模を向定するパッシブ損傷同定法を構築した.
(2)1次元構造物上の既知な位置にある非線形損傷部の非線形復元力特性を,遠隔位置に置いたアレイセンサで計測した波動成分から再構成する手法を提案した.クラックを模擬した非線形バネを有する直列質点系および梁,ガタを模擬した非線形バネで中間支持された直列質点系および梁における本手法の有効性をシミュレーションによって確認した.
(3)はりに圧電素子を貼付し,圧電インピーダンス法の実験環境を構築した.はりに損傷を導入し,観測されるインピーダンスの変化を実験的に調査した.
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