2017 Fiscal Year Research-status Report
数理との協働による新しい大規模構造ヘルスモニタリングシステム技術の提案
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17K06951
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| Research Institution | Musashino University |
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Principal Investigator |
渡辺 知規 武蔵野大学, 工学部, 教授 (50323431)
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2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ヘルスモニタリングシステム / 強度 / マルコフ連鎖 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，数理分野での研究成果との協働により，簡便で高精度・高効率・高信頼性のある新しい大規模構造ヘルスモニタリングシステムを開発することである．本年度は，研究実施計画にもあるとおり，長距離伝播波の実現条件を詳細に検討するために，部材の形状が力学的特性に及ぼす影響を深く掘り下げることを行った．具体的には，形状の異なる孔をもつ種々のエポキシ樹脂を対象とし，形状の違いが強度および放熱特性に及ぼす影響を実験およびシミュレーションにより明らかにし，結果を論文として公表した．現実の構造物は一般に複雑な形状を有している．それゆえ，得られた結果は，より現実に即した実用性を有するヘルスモニタリングシステム構築のために有用な知見を与えるという意味で非常に重要である．一方，本研究では，構造物に多数のセンサを配置し，センサ網によって構造物に生じる異変を発見・監視する方法の開発も目的としている．本年度は，構造部材に張り巡らせたセンサ網から，損傷の発生や進展などの必要な情報を，どのようにして速く精確に取得するのか，ということを数理的観点から検討するための基礎的研究を行った．具体的には，センサ網を数理的なネットワークとしてモデル化して，マルコフ連鎖やグラフ理論，行列の理論などを中心にして，モデル化したネットワークの数理的特性について調べた．一般にセンサ網が大規模になるほど，必要な情報の探索は難しくなる．それゆえ，情報探索の高効率化は必須であるが，本年度の成果はこれにつながるものであり，本研究目的達成上重要なものである．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は，形状の違いが強度および放熱特性に及ぼす影響を実験およびシミュレーションにより明らかにし，結果を論文として公表した．また，センサ網を数理的なネットワークとしてモデル化して，センサ網の数理的特性について調べた．これらはいずれも本研究目的達成上重要な内容である．よって本研究目的達成に向けて着実に成果を得ていると考えられるから．
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| Strategy for Future Research Activity |
おおむね当初の予定通り本研究課題を進めていく．ただし，センサ網を数理的なネットワークとしてモデル化し，センサ網の数理的特性を把握する課題等が順調に進んでいるので，これらを活用した情報検索システムの構築を前倒しで行うことも検討していく．
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| Causes of Carryover |
雑誌投稿料や旅費を工夫することで節約をすることができ，当初の予定より費用を抑えることができたことが次年度使用額が生じた主な理由である．物品費や旅費には変動するものもあり当初の予定より費用が上回る場合も想定されるので，そのような場合も含めて次年度使用額を有効利用したい．
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