2019 Fiscal Year Annual Research Report
材料・構造物内部の水分量分布の定量的非破壊計測に関する研究
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16H04395
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
廣瀬 壮一 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (00156712)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古川 陽 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 助教 (60724614)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 超音波ガイド波 / 分散特性 / 鋼板接着損傷評価 / 電磁波レーダ / カルマンフィルタ / スパース解 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，超音波および電磁場を用いた材料・構造物内部の水分量分布を計測する手法を開発するものであり，最終年度である令和元年度は実際の材料・構造物に近い解析及び実験を実施して開発した手法の適用性を検討した．
1. 超音波探傷用探触子を用いた現場計測 前年度までに開発した超音波ガイド波の位相速度の分散特性による滞水状態の分別と滞水層厚の推定手法を，鋼板接着で補強後に撤去された床版と実橋梁の鋼板接着部に適用し，その有効性を検証した．撤去床版に対する検証実験では鋼板上の滞水の有無によってガイド波の励起周波数が変化することを明らかにした．実橋梁においては鋼板接着の健全部，滞水した剥離部，滞水なしの剥離部のそれぞれ部位でガイド波の励起周波数が異なることを明らかにした．このようなガイド波の励起周波数に着目すれば鋼板接着の損傷状態を定量的に評価できることを示した．また，本計測手法をレーザー励起による衝撃弾性波法と組み合わせることによって，効率的な鋼板接着部の損傷検出が可能であることを示した．
2.電磁波レーダを用いた推定アルゴリズムの改良 前年度に引き続き，電磁波の反射を利用した水分量推定アルゴリズムを改良した．その手法は状態量にスパース性を持たせたアンセンテッドカルマンフィルタであるが，繰り返し計算における誤差の挙動に応じて推定のためのパラメータを初期化する準初期化の手続きを新たに導入した．これによって推定誤差を減少させることができ，水分量の推定が可能となることを示した．ただし，電磁波を用いた計測については十分な振幅をもつ反射波を得ることができなかったため，提案したアルゴリズムの計測による確認までには至らなかった．
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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