| 研究課題/領域番号 |
10450376
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
船舶工学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
金原 勲 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50011101)
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| 研究分担者 |
大澤 勇 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (00143389)
影山 和郎 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50214276)
鈴木 敏夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (20010895)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
11,500千円 (直接経費: 11,500千円)
2000年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1999年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
1998年度: 7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
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| キーワード | ヘルスモニタリング / 光ファイバーセンサ / FLDV / FBG / BOTDR / 船体構造 / リモートセンシング / ACCヨット / リモートモニタリング / 構造安全性 / ひずみ計測 / 光ファイバセンサ / AE計測 / 海水環境 / 耐久性 |
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| 研究概要 |
船舶の構造的安全性を定量的に評価することは容易でないが、航行中の船体構造応答を長期的かつ継続的にモニタリングすることにより、荷重条件や疲労寿命の推定精度を向上させることができれば、船舶の安全航行に大きく貢献することができる。
光ファイバセンサは、低損失性、高帯域性、軽量・細径、可とう性、無誘導性、双方向性などセンサネットワークを構成する上で優れた特性を有しており、さらに防爆性、耐食性、耐久性など船体構造モニタリングへの適用に対しても高いポテンシャルを有している。本研究では、リモートモニタリングシステムと構造安全性評価システムの開発を目標に、そのための技術的課題を明確にするための実証的研究を行った。
FLDVセンサの構造ヘルスモニタリング実験では、複合材料の損傷にともなうAE(acoustic emission)の検出実験を行った。FBGセンサの構造モニタリング実験では、H型鋼の3点曲げにおけるひずみを温度補償しながら計測した。FBGセンサの構造ヘルスモニタリング実験では、一般的な波形係数法として知られるレインフロー法を用いて、応力履歴を計測する実験を行った。BOTDRを利用した構造モニタリングでは、ひずみ計測におけるセンサの精度などを検証した。BOTDRはその空間分解能の制限により、空間分解能以下で急激に変動するひずみ分布を正しく計測できないが、計測器から得られる周波数データを利用して新しい損傷評価方法を開発し、その適用性を検証した。
光ファイバセンサを利用した構造ヘルスモニタリングを実構造物に適用するための基礎的な実験として、実海域を航行する船の船体曲げひずみを計測した。さらに、アメリカズカップ挑戦艇の構造ヘルスモニタリングシステムを提案した。センサには光ファイバひずみセンサであるBOTDRを使用し、ひずみデータから構造の品質保証と構造健全性評価を行った。
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