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確率ダイナミックシステムのフィルタ理論による構造物の逆問題解析

研究課題

研究課題/領域番号 07650670
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 建築構造・材料
研究機関日本大学

研究代表者

登坂 宣好 (登坂 宜好)  日本大学, 生産工学部, 教授 (00059776)

研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1997年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
1996年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1995年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード逆問題 / 有限要素法 / 境界要素法 / フィルター理論 / 物性値同定 / 欠陥同定 / 損傷同定 / 弾性体 / カルマンフィルタ / 射影フィルタ / 構造損傷同定 / 非定常熱伝導 / 内在欠陥 / 円形欠陥 / 弾性定数
研究概要

1.逆解析手法
構造物に関する逆問題に対し,計算力学的立場から構造物を弾性体や熱伝導体と考えこの場の挙動を有限要素法や境界要素法を用いることによって得られる離散化方程式を確率ダイナミックシステムの観測方程式とみなし,その中に含まれる未知状態ベクトルを推定するために,従来からのカルマンフィルタだけではなく,新しいフィルタおよびフィルタリングを構築して一般的な逆解析手法を提案した.なお複雑な逆問題に対しては,先験情報を得るための第1段逆解析とそれから得られる情報に基づく第2段逆解析を行うという2段階逆解析手法も提案した.
2.手法の適用
提案した逆解析手法を以下の各種の逆問題に適用し,手法の適用性と有効性を検証した.
(1)材料物性値空間分布同定問題
静的外力による計測変位量によって弾性体の物性値の空間的分布状態を同定することができた.
(2)欠陥同定問題
静的外力による計測変位量による単一並びに複数個の欠陥形状および位置の同定が可能となった.さらに,非定常計測温度による単一の欠陥同定も可能であることを示した.
(3)損傷同定問題
ユニット連結型浮遊式海洋構造物のユニット間接合部の損傷に対し,流体連成固有振動数の計測値より,その位置と度合を同定できることを示した.

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (27件)

  • [文献書誌] TOSAKA Nobuyoshi: "Unknown Defect Identification in Elastic Field by Boundary Element Method with Filtering Procedure" Engineering Analysis with Boundary Elements. 15. 207-215 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 登坂 宣好: "弾性体に内在する複数欠陥の同定解析" 計算工学講演会論文集. 1. 329-332 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 登坂 宣好: "境界要素法-フィルタ理論による非定常温度場の欠陥同定解析" 境界要素法論文集. 13. 113-118 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 登坂 宣好: "フィルタ理論による計算力学の逆問題" 機械の研究. 49/1. 118-126 (1997)

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 今井 卓司: "拡張Kalmanフィルタを用いた逆解析によるユニット連結型浮体モデルの構造損傷同定" 構造工学論文集. 44B. (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 遠藤 龍司: "新フィルタを用いたユニット連結型浮体モデルの構造損傷同定解析" 構造工学論文集. 44B. (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D. B. Ingham (ed.): "Boundary Integral Formulations for Inverse Analysis" Computational Mechanics Publications, 348 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.TOSAKA et al.: "Unknown Defect Identification in Elastic Field by Boundary Element Method with Filtering Procedure" Engineering Analysis with Boundary Elements. 15. 207-215 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.TOSAKA et al.: "Identification Analysis of Plural Defects in Elastic Body" Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science. 1-1. 329-332 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.TOSAKA et al.: "Defect Identfication Analysis of Unsteady Themal Field by BEM-Filter Theory" Proceedings of 13th Symposium on BEM. 13. 113-118 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.TOSAKA: "Inverse Probelms in Computational Mechanics by Filter Theory" Science of Machine. 49-1. 118-126 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.IMAI et al.: "Identification Analysis of Structural Damage on Unit-Linked Floating Model Using Extended KALMAN Filtering Algorithm" Journal of Structural Engineering. 44B(in press). (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.ENDO,et al.: "Identification Analysis of Structural Damage on Unit-Linked Floating Structure Model by New Filtering Algorithm" Journal of Structural Engineering. 44B(in press). (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.TOSAKA et al.: "Inverse Analysis of Continuous Fields Using the BEM with a Filtering Procedure" Ch.11 in Boundary Integral Formulations for Inverse Analysis (ed.D.B.Ingham), Computational Mechanics Publications. 299-325 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 今井卓司・遠藤龍司 川上兼嗣・登坂宣好: "拡張Kalmanフィルタを用いた逆解析によるユニット連結型浮体モデルの構造損傷同定" 構造工学論文集. 44B. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 遠藤龍司・川上兼嗣・今井卓司・登坂宣好: "新フィルタを用いたユニット連結型浮体モデルの構造損傷同定解析" 構造工学論文集. 44B. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] N.TOSAKA,A.UTANI,H.TAKAHASHI: "Defects Identification Analysis Based on Spatial Distribution of Elastic Constants" Proceedings of International Symposium on Inverse Problems in Engineering Mechanics. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 今井卓司・川上兼嗣・遠藤龍司・登坂宣好: "大型浮体モデルの構造損傷同定" 日本計算工学講演会論文集. 2巻2号. 767-770 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] N.Tosaka,A.Utani: "Defect Identification in Unsteady Thermal Field by Boundary Element Method with Filtering Procedure" Proceedings of the 7th Japan-China Symposium on Boundary Element Methods. 255-264 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 登坂宣好・宇谷明秀・高橋秀朗: "弾性体に内在する複数欠陥の同定解析" 計算工学講演会論文集. 1. 329-332 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 登坂宣好・宇谷明秀: "境界要素法-フィルタ理論による非定常温度場の欠陥同定解析" 境界要素法論文集. 13. 113-118 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 登坂宣好: "フィルタ理論による計算力学の逆問題" 機械の研究. 49巻1号. 118-126 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] N.Tosaka,A.Utani: "Boundary Integral Formulations for Inverse Analysis" Computational Mechanics Publications, 230 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] N. Tosaka: "Unknown defect identification in elastic field by boundary element method with filtering procedure" Engineering Analysis with Boundary Elements. 15. 207-215 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 守谷 明秀: "物性パラメータの空間分布同定解析" 日本応用数理学会平成7年度年会講演予稿集. 186-187 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 守谷 明秀: "フィルタ理論による複数個の未知欠陥同定解析" 第8回計算力学講演会講演論文集. 311-312 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] N. Tosaka: "Defect indentification in unsteady thermal field by boundary element method with filtering procedure" Proced. of 7th Japan-China Symp. on Boundary Element Methods. (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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