| 研究課題/領域番号 |
16560080
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 |
機械材料・材料力学
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| 研究機関 | 東洋大学 |
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研究代表者 |
青木 繁 東洋大学, 工学部, 教授 (90016436)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2005年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2004年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
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| キーワード | 鉄筋コンクリート / 腐食検出 / 高速多重極境界要素法 / 複素電気伝導度 / インピーダンス / 逆解析 / 網目特殊要素 / 磁場計測 / 遺伝的アルゴリズム / 境界要素逆解析 / 網目腐食特殊要素 / 領域分割境界要素法 |
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| 研究概要 |
本研究の目的の一つである解析の効率化に対して、種々の分野で活発に研究されている高速多重複境界要素法を腐食問題に適用するための研究を行った。その結果、腐食問題では分極曲線に起因する非線形性や海水や土壌中の構造物を解析する際に遭遇する無限領域を取り扱うために、特別の工夫が必要となることを除けば、ポテンシャル問題に対する多くの方法を応用できることを明らかにした。この結果をComputer Modelling in Engineering an dSciences誌に発表した。
鉄筋を特つコンクリートの試験片からコンクリートの複素電気伝導度および鉄筋とコンクリートの間のイン。ピーダンスを同時に決定するための境界要素逆解析に関する研究を行った。実際にコンクリート試験片表面のポテンシャルを測定するとともに、推定誤差行列の主位の平均値を最小化する条件から測定点の位置や数に関する最適な測定条件を明らかにした。これらの結果を機械学会関東支部ブロック合同講演会-2005足利および機械学会関東支部総会講演会(川越)で発表した。また、国際会議41^<th>Int. Conf. Num. Analysis in Engng2005で発表した。
以前に提案した、腐食箇所の形状や数を予め仮定する必要のない遺伝的アルゴリズム(Generic Algorithm、GAと略す)による腐食検出法の計算時間を短縮するために、各階層の解析において任意の数の網回状鉄筋をひとまとめにして取り扱うことのできる網目特殊要素を開発し、機械学会論文集A編に投稿した。
コンクリート中の鉄筋に腐食が生じると腐食部からコンクリート中に電流が流れ出し非腐食部に戻ってくるので、この腐食による電流ループが作るコンタリート表面における磁場をビオサバールの式により算定し、磁場計測による腐食検出のための境界要素シミュレーションを行った。その結果、ポテンシャル計測による腐食検出よりも高い精度が得られることを示し、コンクリートかぶりが厚い場合や複数層の鉄筋が存在する場合に利用できる可能性があることを示した。この結果を岩手県などが主催する第8回SQUID研究会において、特別講演として発表した。また、International Journal of Corrosion(NACE)Vol.61No. 8pp. 784-791(2005-8)に論文発表した。
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