2022 Fiscal Year Final Research Report
Development of early detection system for corrosion and scour using carbon fiber sensor network
Project/Area Number |
20H02218
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 22010:Civil engineering material, execution and construction management-related
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Research Institution | Ibaraki University |
Principal Investigator |
Wu Zhishen 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 特命研究員 (00223438)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
車谷 麻緒 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 准教授 (20552392)
原田 隆郎 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (00241745)
岩下 健太郎 名城大学, 理工学部, 准教授 (30544738)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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Keywords | ロングゲージカーボンファイバセンサ / ひずみモーダル解析 / 腐食同定 / 洗堀同定 |
Outline of Final Research Achievements |
This study aims to develop a carbon fiber sensor network in underwater structures using highly durable long-gauge carbon fiber sensors and underwater wireless sensing technology to establish an early detection system for corrosion and scouring. Firstly, we will develop wireless sensing technology for detecting small strain responses within a defined spatial area. Additionally, we will propose an identification method for scouring based on strain modal analysis using dynamic strain responses. Furthermore, we will construct a comprehensive evaluation system for underwater structures by coupling the updated structural parameters obtained from damage identification with fatigue assessment based on strain measurements. Finally, we will demonstrate the system's capabilities.
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Free Research Field |
土木、維持管理、光ファイバセンシング
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
従来の水中コンクリート構造物の点検・調査は、主に目視観察が中心であり、客観的な評価が不足していると考えられる。また、コア採取による調査は労力・コストが高く、広範囲の調査には不向きである。本研究では、水中で使用できる高耐久性のロングゲージひずみセンサを用いて、各領域のひずみ応答を計測し、構造物のたわみ、回転、ひび割れ、腐食、支承変状などを直接算定し、橋梁構造物の洗堀や腐食を早期に検知するシステムを構築した。さらに、自動ロボット打音装置を開発し、AIを活用してコンクリート構造物の欠陥を検出し、コンクリートの表面欠陥や内部および深い欠陥を正確に検出し、評価することが可能であることが確認された。
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