2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a structural damage detection equipment using chaos attractor and relaxation particle filter
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26420470
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| Research Institution | Kobe Gakuin University |
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Principal Investigator |
佐藤 忠信 神戸学院大学, 現代社会学部, 研究員 (00027294)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野村 泰稔 立命館大学, 理工学部, 任期制講師 (20372667)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 構造工学 / 構造ヘルスモニタリング / カオス理論 / アトラクタ / 構造同定 / 緩和型粒子フイルター / 模型実験 / フラクタル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究計画として設定した6項目ごとの研究目標と達成度を記入する。
(1)損傷の有無を判定するだけでなく、入力と出力の再構成アトラクタを利用した、構造同定アルゴリズムを開発する。理論展開には既に発表済みの適応型モンテカルロフィルターの概念を利用するが、時系列として再構成されたアトラクタを利用するので、従来のアルルゴリズムに比べ同定精度が向上する。（達成度100％）；(2)3次元フレームモデルを利用した数値解析により提案手法の有効性を検証する。１箇所のみが損傷を受けているときを対象として、同定できる損傷のレベルの最小値を明確にする。複数個所が同時に損傷した場合の組み合わせに対しても同定できる限界を明らかにする。(達成度100％)；(3)既に作成済みの4層フレーム模型構造物を利用した実験を実施して、提案する手法の有効性を検証する。実験は東南大学構内で実施する。（達成度100％）；(4)適応型粒子フィルターで使用する尤度関数として、これまでは分散の存在する確率密度関数を利用してきたが、分散値の存在しない尤度関数を利用するアルゴリズムを適用できるようにする。更に、粒子タイプ総数が減退した時にリサンプリングを行うために用いる確率密度関数をレヴィフライト分布関数とすることにより、構造同定アルゴリズムの適応度を上げる工夫を行う。(達成度100％)；(5)構造部材の内部欠陥の検出に、ここで提案する手法が利用できるかどうかの可能性を模索する。そのために、有限要素法を利用して、２次元弾性体内をカオス性平面波が伝播するとき、弾性体内に存在する内部欠陥により波動がどのように散乱されるかを検討する。さらに、カオス波動を利用した内部欠陥の検出法を開発するために、散乱波の観測方法ならびに観測位置などに関する情報が必須であるので、数値シミュレーションにより詳細な検討を行う。(達成度80％)
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Research Products
(4 results)
