振動インテンシティを用いた構造部の欠陥部探索法に関する研究

• Project/Area Number: 12750818
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 船舶工学
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 豊田 和隆 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (10274507)
• Project Period (FY): 2000 – 2001
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 2001: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
• Keywords: 振動インテンシティ / 構造欠陥

Research Abstract

本年度の研究では、振動インテンシティの計測法について12点法を用いた定式化を行った。既存の計測手法では、1方向の振動インテンシティ伝播を計測するために、1次元の場合には4点、2次元の場合には8点の計測点が必要であった。このため、平板に代表される2次元の対象物については、x方向、y方向のそれぞれについて計測する必要があり、結局、16個の計測点が必要となる。これに対して、考案した解析手法では12ヶ所での計測結果からx方向、y方向の振動インテンシティ伝播量を同時に求めることができる。これにより、計測量を25%低減出来る事をあきらかにした。
次に、考案した解析手法を用いて「平板に構造欠陥が発生した場合」および「平板に初期応力が作用した場合」において、振動インテンシティの伝播に対してどのような影響が及ぼされるかを検討した。まず、構造欠陥が発生した場合については、構造欠陥を平板に設けたスリットで近似的にモデル化し、平板中央部にスリットを設けた場合、平板の端部にスリットを設けた場合について解析をおこなった。また、設けたスリットの長さについては平板の幅に対して30%およぴ50%の2種類について解析を行った。得られた結果から、平板にスリットを入れることにより、振動インテンシティはスリットがない場合と比較して、大きくその分布が変化することが判明した。また、平板に初期応力が作用した場合については、圧縮応力、引っ張り応力のいずれの初期応力が作用した場合においても、平板の固有振動数は変化するが、振動モード形状はほとんど変化しない。このため、振動インテンシティについても、その変化量は非常に小さいことが明らかにできた。