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光ファイバ用いたリアルタイム大気腐食評価システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H03132
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 社会システム工学・安全システム
研究機関横浜国立大学

研究代表者

笠井 尚哉  横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 准教授 (20361868)

研究分担者 岡崎 慎司  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (50293171)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワード非破壊評価 / 大気腐食 / 腐食モニタリング / 社会インフラ / モニタリング技術 / 大気腐食評価 / 塩化物イオン / モニタリング / 鉄鋼構造物
研究成果の概要

リアルタイム大気腐食評価システムの開発では、まず、大気腐食モニタリングセンサの状態を材料力学的にモデリングし、解析的表現式を導出し、測定理論を検証した。さらに、大気腐食モニタリングセンサの状態をモデリングし、有限要素解析で得られた結果を用いて理論的な考察を補強した。次に、FBG素子とひずみゲージを用いた大気腐食モニタリングセンサの構造の最適化を図り、長期に暴露が可能な大気腐食モニタリングセンサを設計・試作するとともに、測定システムを構築した。これらを用いて、測定性能を確認したところ、ラボ実験では精度良く測定できたが、実環境を模擬した実験では腐食生成物が生じ、これらが誤差要因となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我が国及び先進諸国において社会インフラが老朽化しており、これらの安全対策が世界的な喫緊の課題になっている。特に、腐食は社会インフラの主要な損傷モードであるが、腐食環境をリアルタイムに評価するための確立されている技術は存在しない。そのため、本研究課題の研究が必要となる。本研究成果が実用化されるとリアルタイムに腐食環境評価が可能となり、より詳細な腐食メカニズムの解明が可能になることに加え、社会インフラの維持管理の高度化に資することができる。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] ダナン大学(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] ランプン大学(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] ダナン大学(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] ダナン大学(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] ダナン大学(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Atmospheric Corrosion Sensor Based on Strain Measurement with an Active Dummy Circuit Method in Experiment with Corrosion Products2019

    • 著者名/発表者名
      Purwasih Nining、Kasai Naoya、Okazaki Shinji、Kihira Hiroshi、Kuriyama Yukihisa
    • 雑誌名

      Metals

      巻: 9 号: 5 ページ: 579-579

    • DOI

      10.3390/met9050579

    • NAID

      120006707811

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Real-time aerosol chloride deposition measuring device using a conductivity sensor2019

    • 著者名/発表者名
      Pham Ngoc Duc、Okazaki Shinji、Kuriyama Yukihisa、Kasai Naoya、Suzuki Katsuyuki
    • 雑誌名

      Atmospheric Environment

      巻: 213 ページ: 757-766

    • DOI

      10.1016/j.atmosenv.2019.06.018

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A new analysis of wind on chloride deposition for long-term aerosol chloride deposition monitoring with weekly sampling frequency2019

    • 著者名/発表者名
      Ngoc DucPham, Yukihisa Kuriyama, Naoya Kasai, Shinji Okazaki, Katsuyuki Suzuki, Duy Thao Nguyen
    • 雑誌名

      Atmospheric Environment Volume 198, 1 February 2019, Pages

      巻: 198 ページ: 46-54

    • DOI

      10.1016/j.atmosenv.2018.10.033

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of Amplifier Circuit by Active-Dummy Method for Atmospheric Corrosion Monitoring in Steel Based on Strain Measurement2017

    • 著者名/発表者名
      Purwasih Nining、Kasai Naoya、Okazaki Shinji、Kihira Hiroshi
    • 雑誌名

      Metals

      巻: 8 号: 1 ページ: 5-5

    • DOI

      10.3390/met8010005

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Atmospheric corrosion sensor based on strain measurement2017

    • 著者名/発表者名
      Naoya Kasai, Masatoshi Hiroki, Toshirou Yamada, Hiroshi Kihira, Kazumi Matsuoka, Yukihisa Kuriyama, Shinji Okazaki
    • 雑誌名

      Measurement Science and Technology

      巻: 28 号: 1 ページ: 015106-015106

    • DOI

      10.1088/1361-6501/aa4f20

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 腐食モニタリングセンサーにおける腐食生成物の影響2018

    • 著者名/発表者名
      篠崎 大輝、笠井尚哉
    • 学会等名
      (一社)日本非破壊検査協会保守検査シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 光ファイバを用いた腐食モニタリングシステムに関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      渡邊聖羅、Nining PUrawa
    • 学会等名
      (一社)日本機械学会産業・化学機械と安全部門 研究発表会2017夏
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Application of Atmospheric Corrosion Sensor Based on Strain Measurement Case study in Da Nang City Vietnam and Yokohama Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Nining Purwasih, Pham Ngoc Duc, Naoya Kasai, Shinji Okazaki, Yukihisa Kuriyama, Hiroshi Kihira, Nguyen Duy Thao, Nguyen Lan
    • 学会等名
      Asia Pacific Symposium on Safety 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Atmospheric corrosion sensor based on strain measurement2016

    • 著者名/発表者名
      平成28年度保守検査部門・新素材に関する非破壊試験部門合同シンポジウム
    • 学会等名
      (一社)日本非破壊検査協会
    • 発表場所
      KGU関内メディアセンター
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Atmospheric corrosion sensor based on strain measurement2016

    • 著者名/発表者名
      平成28年度第1回 表面3部門合同研究集会
    • 学会等名
      (一社)日本非破壊検査協会
    • 発表場所
      日本非破壊検査協会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] 信号生成装置及び方法、並びに歪測定ユニット2017

    • 発明者名
      笠井尚哉、岡崎慎司、紀平寛、ニニン プルワシ
    • 権利者名
      笠井尚哉、岡崎慎司、紀平寛、ニニン プルワシ
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-100295
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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