多様な先験情報の逆解析統合フレームワークを適用した腐食モニタリング手法の開発

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26420455
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 天谷 賢治 東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (70251642)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 逆問題 / 腐食量推定 / 数値シミュレーション / 犠牲陽極 / 電流量推定

Outline of Annual Research Achievements

平成27 年度は、あいまいな先験情報をファジー数で取り扱う手法をシステムに取り込こんだ。さらに実際の海洋構造物を対象とした実証実験のために必要な電位測定システムを開発した。
●あいまいな先験情報をファジー数で取り扱う解析に用いる電気伝導度や境界条件などの情報には、正確な情報が得られる場合、不正確な情報が得られる場合、全く情報が得られない場合など様々なレベルがある。正確な情報が得られる場合は確定値として表現でき、解析に利用できるが、あいまいな情報は従来の方法ではそのまま扱うことができない。本研究ではファジー集合を用いることで、多様な情報を有する腐食問題を統一的に表現する枠組みを構築した。
●「能動的計測による犠牲陽極発生電流量計測法の開発」海洋構造物の腐食モニタリングでは犠牲陽極の発生電流量が重要である。以下の原理に基づく犠牲陽極の発生電流量の非接触計測法を開発した。
(1) 計測対象の犠牲陽極の近傍に電流制御が可能な追加の陽極を設置し電流を印加する。陽極のまわりの電位を計測する。印加電流に対する計測電位は対象の犠牲陽極の電位ー電流の関係の情報を含んでいるので、この計測情報も逆解析に取り込むこととした。逆問題の悪条件性をできるだけ緩和するような電流印加の位置や組み合わせの計測条件を探索した。その結果、複数の電極を用いて同時おたがいの電位差を計測する手法が有効であることを確認した。さらに電位計測電極の構造物に対する位置を正確に把握するための音波を用いた測位手法についても検討した。
(2) 本手法の有効性を確かめるために数値シミュレーションを実施して精度を検証した。
(3) 実験室において水槽内で本手法を用いて計測し、装置の検証および改良を行なった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の計画通りに手法の開発が進んでおり、その中のいくつかについては実際の検証実験を実施することができた。一方で音波を用いた測位システムの精度が十分でないので、今後は電位測定位置も同時に推定しながら犠牲陽極の発生電流量を求める方法についても検討する。総合して判断するに研究はおおむね順調に進行している。

Strategy for Future Research Activity

成果が得られた技術については順次論文投稿の準備を進める計画である。
また今後は実際の現場における計測データを用いて手法を検証するのでより泥臭い技術的問題が生じる可能性があるが数値解析を用いて事前に計測をシミュレーションして研究計画に遅れのないように準備していく。

Causes of Carryover

研究計画にあった数値計算用のワークステーションを別予算で購入するめどが立ったため、28年度に実施する検証実験用の装置作成に予算を配分することに計画を変更した。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度に実施する検証実験用の装置作成において予算を配分する。