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2012 Fiscal Year Research-status Report

土木構造物の損傷から生じるAE波を利用した損傷可視化トモグラフィ

Research Project

Project/Area Number 23560567
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

塩谷 智基  京都大学, 経営学研究科, 准教授 (40443642)

KeywordsAcoustic Emission / Tomography / Damage diagnosis / AE Tomography / Maintenance / Infrastructure / Asset monitoring
Research Abstract

これまで研究開発した2次元AEトモグラフィ手法を室内での基礎実験および,野外での実構造物に適用しその有用性を既存の手法と比較して検討した.具体的には,凝灰岩の三軸試験および,高速鉄道高架橋のコンクリート床版にて検証を実施した.
その結果,前者では:岩石の破壊過程で得られるAE震源を利用してトモグラフィ解析が可能となり,試験後期で得られたAE震源のAEトモグラフィ解析より試験後期までに得られたAE震源(破壊部分)が評価できた.さらに,破壊試験後に実施した目視観察より,AEトモグラフィ解析で得られた破壊部分と目視観察された破壊領域性状に良好な合致が確認できた.
後者では:鉄道振動を利用した損傷部からの二次AEの励起が可能であることがわかった.また,直接的な外乱ノイズと二次AEの識別がAE卓越周波数を利用することで可能であり,抽出された二次AEを利用してAEトモグラフィ解析を実施することで既往の方法より得られる損傷域が評価できることが明らかとなった.さらに一部既往の方法では特定できなかった損傷部分もAEトモグラフィを用いることで特定できることがわかった.
さらに,本年度は本手法に関わる国内外への成果発表を実施した.特に,ICAE7(スペイン,グラナダ)での招待講演にて本手法を世界の研究者に紹介したところ,多くの共同研究の申し入れがあった.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初計画では平成25年度から積極的な情報発信を進める予定であったが,既に国内外の研究者が集い研究会「インフラアセットモニタリング研究会」が発足できた.また,賛同する研究者や機関には本研究成果であるAEトモグラフィプログラムの使用(共同研究として)を許可し,様々な材料,構造物で手法の検証を実施しているところである.

Strategy for Future Research Activity

得られた成果の国内外への発信を強化し,企画案などの策定を進める予定である.
具体的には,AE標準化委員会(日本非破壊検査協会),米国AE学会,RILEMのRC-MCM委員会などを通じて本手法を最先端手法としてState of the art reportなどに盛り込む.また,AEトモグラフィプログラムを国内外の賛同者・機関に公開し,手法の有用性を様々な材料,構造物で検証していく.さらに,三次元プログラムへの拡張性のFSならびに,弾性波パラメータによる損傷指標(例えば減衰に関わるパラメータなど)の本プログラムへの導入を検討する.

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

物品:データ保存ハードディスクなど(10万円),成果発表可搬型PC(20万円)
国内外出張旅費:シンポジウム,国際会議など(50万円)
その他:10万円
を予定している.

  • Research Products

    (23 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (15 results) (of which Invited: 5 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Large-scale evaluation of concrete repair by three-dimensional elastic-wave based visualization technique2013

    • Author(s)
      Momoki, S., T. Shiotani, HK Chai, D.G. Aggelis and Y. Kobayashi,
    • Journal Title

      Structural Health Monitoring

      Volume: 0 Pages: 1-12

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Recent advances of AE technology for damage assessment in infrastructures2013

    • Author(s)
      Shiotani, T.
    • Journal Title

      Journal of Acoustic Emission

      Volume: 未定 Pages: 未定

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Damage evaluation for concrete bridge deck by means of stress wave techniques2012

    • Author(s)
      Shiotani, T., Ohtsu, H., Momoki, S., H.K. Chai, Onishi, H., Kamada, T.
    • Journal Title

      Journal of Bridge Engineering

      Volume: Vol. 17 (6) Pages: 847-856,

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Elastic wave simulation in ground anchors for the estimation of pre-stress2012

    • Author(s)
      Aggelis D.G., Kleitsa, D., Iwamoto, K. and Shiotani, T.
    • Journal Title

      Tunneling and Underground Space Technology

      Volume: 30 Pages: 55-63

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Damage identification of PC cable breakage by means of acoustic emission2012

    • Author(s)
      Shiotani, T, Y. Oshima, M. Goto and S. Momoki
    • Journal Title

      Emerging Technologies in Non-Destructive TestingV

      Volume: なし Pages: 95-102

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 弾性波の周波数応答特性による不均質材料の損傷評価指標に関する研究2012

    • Author(s)
      高田雄大,塩谷智基,大津宏康
    • Journal Title

      コンクリート構造物の補修,補強,アップグレード論文報告集

      Volume: 12 Pages: 363-368

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 表面波を用いた一面配置型トモグラフィの開発2012

    • Author(s)
      桃木昌平,Chai HwaKian,寄川光博,望月泰彦,塩谷智基,小林義和
    • Journal Title

      とびしま技報

      Volume: 61 Pages: 41-46

  • [Presentation] System identification with the kalman filter in ray-trace based AE-Tomography2012

    • Author(s)
      Kobayashi, Y. and T. Shiotani
    • Organizer
      The First International Conference on Performance-based and Life-cycle Structural Engineering
    • Place of Presentation
      Hong Kong, China
    • Year and Date
      20121227-20121230
  • [Presentation] Damage evaluation of heterogeneous materials by Q-value analysis of AE waveforms2012

    • Author(s)
      Shiotani, T., Y. Takada, T. Watanabe and H. Ohtsu
    • Organizer
      Progress in Acoustic Emission XVI,
    • Place of Presentation
      Okinawa, Japan
    • Year and Date
      20121127-20121130
  • [Presentation] Application of AE Tomography for fracture visualization of rock material2012

    • Author(s)
      Iwamoto, K., T. Shiotani, Y. Kobayashi and S. Momoki
    • Organizer
      Progress in Acoustic Emission XVI,
    • Place of Presentation
      Okinawa, Japan
    • Year and Date
      20121127-20121130
  • [Presentation] Identification of PC cables' breakage b y means of acoustic emission activity2012

    • Author(s)
      Shiotani, T., Y. Oshima and S. Momok
    • Organizer
      Structural Faults and Repair 2012
    • Place of Presentation
      Edinburgh, Scotland
    • Year and Date
      20120703-20120705
  • [Presentation] Seismic tomography with estimation of source location for concrete structures2012

    • Author(s)
      Kobayashi, Y and Shiotani, T,
    • Organizer
      Structural Faults and Repair 2012
    • Place of Presentation
      Edinburgh, Scotland
    • Year and Date
      20120703-20120705
  • [Presentation] Axial stress evaluation of ground anchors with reflection waves of ultrasonic2012

    • Author(s)
      Iwamoto, K., T. Shiotani, H. Ohtsu, Y. Maeda, T. Hamasaki and S. Yanagisako
    • Organizer
      Structural Faults and Repair 2012
    • Place of Presentation
      Edinburgh, Scotland
    • Year and Date
      20120703-20120705
  • [Presentation] Damage assessment of civil engineering materials by means of transfer function on AE waveforms2012

    • Author(s)
      Shiotani, T. and Y. Takada
    • Organizer
      54th Meeting of AEWG
    • Place of Presentation
      Princeton, NJ, USA
    • Year and Date
      20120522-20120524
  • [Presentation] Numerical verification of AE tomography algorithm with new AE source location technique2012

    • Author(s)
      Kobayashi, Y.and T. Shiotani
    • Organizer
      54th Meeting of AEWG
    • Place of Presentation
      Princeton, NJ, USA
    • Year and Date
      20120522-20120524
  • [Presentation] Recent advances of AE technology for damage assessment in infrastructures

    • Author(s)
      Shiotani, T.
    • Organizer
      Proceeding of 30th European Conference on Acoustic Emission and 7th International Conference on Acoustic Emission
    • Place of Presentation
      Granada, Spain
    • Invited
  • [Presentation] Damage evaluation of inhoogeneous materials by frequency response characteristics of elastic wave

    • Author(s)
      Takada, Y, T. Shiotani and H. Ohtsu
    • Organizer
      Proceedings of EIT-JSCE Symposium on International Human Resource Development for Disaster-Resilient Countries 2012
    • Place of Presentation
      Bangkok, Thailand
  • [Presentation] グラウンドアンカー緊張力の超音波による非破壊評価に関する研究

    • Author(s)
      岩本勲哉,塩谷智基,大津宏康,前田良刀,浜崎智洋
    • Organizer
      地盤の環境・計測技術に関するシンポジウム2012
    • Place of Presentation
      大阪
  • [Presentation] AEトモグラフィ法によるインフラ構造物のグローバル損傷評価

    • Author(s)
      塩谷智基
    • Organizer
      第56回材料強度と破壊総合シンポジウム論文集
    • Place of Presentation
      東京
    • Invited
  • [Presentation] AE法によるコンクリート構造物のグラウチング補修効果検証

    • Author(s)
      桃木昌平,宮永孝志,塩谷智基,Chai HwaKian
    • Organizer
      アコースティック・エミッション部会講演会
    • Place of Presentation
      東京
    • Invited
  • [Presentation] AEを用いたコンクリート構造物の新しい損傷評価手法の試み

    • Author(s)
      奥出信博,塩谷智基,小林義和,桃木昌平
    • Organizer
      アコースティック・エミッション部会講演会
    • Place of Presentation
      東京
    • Invited
  • [Presentation] 弾性波の周波数応答特性による不均質材料の定量的な損傷評価に関する研究

    • Author(s)
      塩谷智基,高田雄大,渡辺健
    • Organizer
      アコースティック・エミッション部会講演会
    • Place of Presentation
      東京
    • Invited
  • [Book] Nondestructive Testing2012

    • Author(s)
      Aggelis, D.G., Chai, H.K. and Shiotani, T.
    • Total Pages
      DOI: 10.5772/34665
    • Publisher
      In Tech

URL: 

Published: 2014-07-24  

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