2013 Fiscal Year Annual Research Report
ひずみ計測をもとにした外力、構造応答の逆解析に関する研究
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23656551
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
吉川 孝男 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50380572)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
前田 正広 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70173713)
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| Keywords | 逆解析 / 衝撃荷重 / 力積 / ピーク荷重 / 作用時間 / 作用位置 / ひずみ計測 / 構造応答 |
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| Research Abstract |
船舶に作用する荷重には、スラミングやスロッシングなどによる衝撃外力や波浪荷重など不規則な自然現象に起因するものが多い。特に、衝撃的な荷重については、その作用位置、作用時間、ピーク値などを推定することが必要であり、その推定には詳細な荷重計測や、流体・構造連成解析などが必要である。しかしながら、十分な精度で衝撃荷重を推定して実構造設計に適用できるようになっているとは言い難い。
本研究では、構造物に衝撃荷重が作用した場合について、代表点におけるひずみ時刻歴から衝撃外力の作用位置、作用時間、力積を推定する方法を構築した。また、ひずみ計測値を元に推定した各振動モードの最大ひずみ、固有振動数、位相角、および計画構造に対して計算した固有モードを用いて計測点以外の点のひずみ時刻歴を推定する方法を構築した。
また、両端固定の矩形変断面の鋼製板モデルを用いて衝撃荷重を作用させた実験を行い、代表点におけるひずみ時刻歴の計測値より衝撃外力の作用時間、力積、ピーク荷重、および計測点以外の任意位置のひずみ時刻歴を推定し、構築した衝撃荷重の逆解析手法を検証した。さらに、より複雑な構造である補強材付き平板構造の試験モデルに対しても、構築した手法を用いて、計測ひずみから衝撃外力の作用時間、力積、ピーク荷重の推定を行い、開発した逆解析手法の有用性を検証した。今後の課題は、より複雑な構造に本手法を適用して、その適用性の検証を行うことである。
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