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境界要素法によるカソード防食の最適設計システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 03555014
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 機械材料工学
研究機関東京工業大学

研究代表者

青木 繁  東京工業大学, 工学部, 教授 (90016436)

研究分担者 宮坂 松甫  (株)荏原総合研究所, 流体研究所, 主任研究員
研究期間 (年度) 1991 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
8,700千円 (直接経費: 8,700千円)
1992年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1991年度: 6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
キーワードカソード防食 / 最適設計 / 境界要素法 / 感度解析 / 効率的腐食解析 / 逆解析 / ファジー理論 / ペイント欠陥の同定 / 効率的3次元境界要素法 / 熱交換器 / 分極特性 / カソ-ド防食 / 共役勾配法 / ペナルティ関数 / ポアソン方程式 / ラプラス方程式
研究概要

1.境界要素法により、カソード防食における最適なカソード電流および電極の配置を求める手法を開発した。
2.3次元最適化問題においては2次元問題に比べて、計算量が膨大となる。そこで、この感度解析をGaussの発散定理を利用して解析的かつ効率的に行う方法を開発した。
3.電極を構造物の壁面に直接配置しなければならない場合には、境界条件が設計変数となるため計算量が膨大となる。この問題に対処するために積分方程式に特別な工夫を施すことにより計算量の大幅な低減を可能にする方法を開発した。
4.数多くの細長い部材で構成された複雑な構造物の腐食解折は通常の3次元境界要素法では膨大な計算量となる。この問題を解決するために線条要素による近似解を利用する効率的3次元境界要素法を開発した。
5.数千本のステンレスパイプが真鍮製の管板に連結されている熱交換器の腐食解析を行うことのできる境界要素法を開発した。
6.分極特性が未知の場合に腐食媒質表面の数少ない点における電位の測定値から腐食媒質底の金属表面上のガルバニック腐食速度を推定する逆問題をファジー理論を利用して解析する方法を提案した。
7.ペイント欠陥の同定を、構造物に電流を流して腐食媒体表面の電位分布を測定しその値を入力として境界要素法により逆問題を解くことにより行う方法を開発した。
以上の研究に本補助金で購入した、ワークステーション、パーソナルコンピュータ、ハードディスク、トランシーバおよびストリーマを利用した。

報告書

(3件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (42件)

  • [文献書誌] 天谷 賢治: "カソード防食システムにおける電極位置の最適化" 日本機械学会論文集(A編). 57. 1431-1435 (1991)

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  • [文献書誌] 青木 繁: "カソード防食の最適化(電極の最適壁面配置)" 日本機械学会論文集(A編). 57. 1465-1469 (1991)

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  • [文献書誌] 天谷 賢治: "カソード防食最適化問題への3次元境界要素法の適用" 材料. 40. 1390-1395 (1991)

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  • [文献書誌] 青木 繁: "クラスタリングによるガルバニック腐食逆問題解析" 材料. 40. 619-624 (1991)

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  • [文献書誌] 宮坂 松甫: "流速差に起因する通気差腐食の考察(境界要素法による解析)" 材料と環境. 40. 401-406 (1991)

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  • [文献書誌] Shigeru AOKI: "Prediction of Galvanic corrosion rates by the Boundary Elemet Method" Mathl Comput.Modelling. 15. 11-22 (1991)

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  • [文献書誌] Shigeru AOKI: "Application of BEM to Galvanic Corrosion and Cathodic Protection" Topics in Boundary Element Research. 7. 65-86 (1991)

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  • [文献書誌] 天谷 賢治: "細長い部材のガルバニック腐食解析のための効率的境界要素法の開発" 日本機械学会論文集(A編). 58. 1234-1238 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 天谷 賢治: "腐食ペイントの欠陥同定" 日本機械学会論文集(A編). 58. 1508-1512 (1992)

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  • [文献書誌] Kenji AMAYA: "Optimum Location of Electrode in Cathodic Protection System for Boundary Element Methods" Proc.Symposium of the Int.Assoc.11-13 (1991)

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  • [文献書誌] Shigeru AOKI: "Optimization of Cathodic Protection System(Optimum Location of Electrode on Wall),Theory and Applications of Boundary Element Methods" Proc.4th China-Japan Symposium on BEM. 391-398 (1991)

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  • [文献書誌] Shigeru AOKI: "Coating Defect Inspection in Corrosion Probrems" Proceedings of the VII International Congress on Experimental Mechanics. II. 1617-1621 (1992)

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  • [文献書誌] Kenji AMAYA: "Optimum Design of Cathodic Protection System by 3-D BEM" Proceedings of the 7th Conference on Boundary Element Technology BETECH/92. 375-388 (1992)

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  • [文献書誌] 青木 繁: "境界要素法を用いた熱交換器のガルバニック腐食解析" 日本機械学会材料力学部門講演会講演論文集. 920-72. 73-74 (1992)

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  • [文献書誌] 青木 繁: "先験情報を利用したガルバニック腐食問題の逆解析" 日本機械学会材料力学部門講演会講演論文集. 920-72. 75-76 (1992)

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  • [文献書誌] K. AMAYA, S.: "AOKI and K. KISHIMOTO: OPTIMUM Location of Electrode in Cathodic Protection System" Trans. Japan Soc. Mech. Eng. (A). 57-538. 1431-1435 (1991)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. AOKI and K. AMAYA: "Optimization of Cathodic Protection System (Optimum Location of Electrode on Wall) (in Japanese)" Trans. Japan Soc. Mech. Eng.(A). 57-539. 1465-1469 (1991)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. AMAYA and S. AOKI: "Application of 3-D BEM to Optimization of Cathodic protection System (in Japanese)" J. Soc. of Material. 40-457. 1390-1395 (1991)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. AOKI and Y. URAI: "Inverse Analysis of Galvanic Corrosion Problems Using Clustering Techniques (in Japanese)" J. Soc. of Material. 40-452. 619-624 (1991)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.MIYASAKA, K.KISHIMOTO and S. AOKI: "Study on Differential Aeration Cell Corrosion owing to Differential Flow Rate (Analysis of Boundary Element Method)(in Japanese)" Zairyo-to-Kankyo. 40-6. 401-406 (1991)

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    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. AOKI and K. KISHIMOTO: "Prediction of Galvanic corrosion rates by the Boundary Element Method" Mathl Comput. Modelling. 15-3. 11-22 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.AOKI and K.KISHIMOTO: "Application of BEM to Galvanic Corrosion and Cathodic Protection" Topics in Boundary Element Research. 7. 65-86 (1991)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. AMAYA and S. AOKI: "Development of Effective BEM for Galvanic Corrosion Analysis of a Slender Structure" Trans. Japan Soc. Mech. Eng. (A). 58-551. 1234-1238 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. AMAYA and S. AOKI: "Identification of Coating Defect in Corrosion Problems (in Japanese)" Trans. Japan Soc. Mech. Eng. (A). 58-552. 1508-1512 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. AMAYA, S AOKI and K. KISHIMOTO: "Optimum Location of Electrode in Cathodic protection System" Proc. Symp. Int. Assoc. for BEM. 11-13 (1991)

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    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. AOKI and K. AMAYA: "Optimigation of Cathodic Protection System (Optimum Location of Electrode on Wall)" Proc. 4th China -Japan Symp. BEM. 391-398 (1991)

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    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. AOKI and K. AMAYA: "Coating Defect Inspection in Corrosion Probrems" Proc. VII Int. Cong. on Exp. Mechanics. II. 1617-1621 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. AMAYA:"Optimum Design of Cathodic Protection System by 3-D BEM" Proc. 7th Conf. B. E. Tech.BETECH/92. 375-388 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. AOKI: "Galvanic Corrosion Analysis on Heat Exchanger by Boundary Element Method (in Japanese)" Proc. 1992 Annal Meeting JSME/ MMD. No. 920-72. 73-74 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. AOKI: "Inverse Analysis of Galvanic Corrosion Problems using Apriori Information (in Japanese)" Proc. 1992 Annal Meeting JSME/MMD. No. 920-72. 75-76 (1992)

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    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 天谷 賢治: "細長い部材のガルバニック腐食解析のための効率的境界要素法の開発" 日本機械学会論文集(A編). 58. 1234-1238 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 天谷 賢治: "腐食ペイントの欠陥同定" 日本機械学会論文集(A編). 58. 1508-1512 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Shigeru AOKI: "Coating Defect Inspection in Corrosion Probrems" Proceedings of the VII International Congress on Experimental Mechanics. II. 1617-1621 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji AMAYA: "Optimum Design of Cathodic Protection System by 3-D BEM" Proceedings of the 7th Conference on Boundary Element Technology BETECH/92. 375-388 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 青木 繁: "境界要素法を用いた熱交換器のガルバニック腐食解析" 日本機械学会材料力学部門講演会講演論文集. 920-72. 73-74 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 青木 繁: "先験情報を利用したガルバニック腐食問題の逆解析" 日本機械学会材料力学部門講演会講演論文集. 920-72. 75-76 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 天谷 賢治: "カソ-ド防食システムにおける電極位置の最適化" 日本機械学会論文集(A編). 57. 1431-1435 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 青木 繁: "カソ-ド防食の最適化(電極の最適壁面配置)" 日本機械学会論文集(A編). 57. 1465-1469 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 天谷 賢治: "カソ-ド防食最適化問題への3次元境界要素法の適用" 材料. 40. 1390-1395 (1991)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 天谷 賢治: "3次元境界要素法によるカソ-ド防食の最適設計" 境界要素法論文集. 8. 155-160 (1991)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Shigeru AOKI: "Optimization of Cathodic Protection System(Optimum Location of Electrode on Wall)" Proc.4th China-Japan Symposium on BEM. 391-398 (1991)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji AMAYA: "Optimum Location of Electrode in Cathodic Protection System" Proc.Symposium of Int.Assoc.for BEM. 11-13 (1991)

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      1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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