2018 Fiscal Year Annual Research Report
Dynamic characteristic evaluation and diagnosis of mechanical/biological systems by non-contact laser excitation system
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16H04286
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
梶原 逸朗 北海道大学, 工学研究院, 教授 (60224416)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大橋 俊朗 北海道大学, 工学研究院, 教授 (30270812)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 機械力学・制御 / 振動解析・試験 / 非接触レーザー加振 / 損傷検知 / インパルス応答 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
構造物の健全性(品質)を評価すべく，レーザー加振によるタイル構造の異常検知システムを提案・構築した．加振には高出力パルスレーザーによるレーザーアブレーションを用い，計測にはレーザードップラー振動計を用いた．対象構造物として，下地浮きおよび陶片浮き状態の試験体を使用した．これらの構造物を加振した際のパワースペクトルを計測し，異常検知に関する評価を行った．
試験体Aとして，450×450×90 mmのタイル構造を使用した．接着剤とモルタル下地の間で浮きを模擬し，下地浮き構造物とした．また，目地はモルタルで埋めている．同一タイル内で加振/計測を行い，浮きの判別を試みた．各タイルに1-36まで番号を振り，加振点・計測点を定めた．実験による計測を実施した結果，浮き部において低周波領域(400-600Hz)のパワースペクトルがわずかに増加していることが分かった．
次に，試験体Bとして，600×300×70 mmのタイル構造を製作した．接着剤とタイルの間で浮きを模擬し，陶片浮き構造物とした．なお接着には弾性接着剤を用いた．弾性接着剤を使用した場合，打音検査では判別が難しいとの報告がある．そこで，レーザー加振/計測技術を用いて異常検知を試みた．同一タイル内で加振/計測を行い，浮きの判別を試みた．各タイルに1-20まで番号を振り，加振点，計測点を定めた．実験による計測を実施した結果，2000-5000 Hzの周波数帯域で浮き部のパワースペクトルが増加していることが判明した．試験体Bの実験結果にRT法を適用し，異常状態を定量的に評価した結果，浮きを有するタイルを特定することに成功した．
以上の結果から，非接触レーザー加振／計測技術は，タイル構造の異常検知に有効であるとともに，本技術を拡張かつ高度化することにより，コンクリート構造を含むインフラ構造の異常検知に幅広く適用できるものと考えられる．
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
北海道大学 大学院工学研究院 人間機械システムデザイン部門 知的構造システム研究室において実施された研究内容および得られた研究成果について紹介している．
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