| 研究課題/領域番号 |
19H00804
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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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| 審査区分 |
中区分24:航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
大沢 直樹 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (90252585)
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| 研究分担者 |
北野 克和 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (10302910)
井上 朝哉 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 研究プラットフォーム運用開発部門, 主任研究員 (10359127)
林原 仁志 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (20511588)
石渡 隼也 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 研究プラットフォーム運用開発部門, 技術主任 (60834645)
小島 隆志 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (70392694)
高田 篤志 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (90470054)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
36,660千円 (直接経費: 28,200千円、間接経費: 8,460千円)
2021年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2020年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2019年度: 21,840千円 (直接経費: 16,800千円、間接経費: 5,040千円)
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| キーワード | バラストタンク / 塗膜下腐食 / セルオートマトン / 腐食センサ / 腐食環境モニタリング / ベイズ推論 / アノード / 鉄二価イオン / EIS法 / 鉄2価イオン / 空間共分散 / Bayes推論 / 海水タンク / 実船モニタリング / 鉄二価感応性蛍光試薬 / 塗膜下腐食シミュレーション / ベイズ統計 / スペクトロイメージング / EISモニタリング / 画像処理 / 腐食モデル / 鉄二価イオン感応性蛍光物質 / 船舶海洋構造物 / 空間共分散構造 / マルコフ連鎖モンテカルロ法 / 腐食 / シミュレーション / 非破壊検査 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
船舶海洋構造物の構造健全性マネジメントの重要課題である腐食損傷発生後の構造健全性評価技術の高度化を目的として以下を実施する：実船バラストタンクの塗膜劣化・腐食状態の長期定点観測；タンク壁面の各構造部位の塗膜欠陥統計特性確率モデルの構築；塗膜性能・腐食環境の不均一性と再塗装・補修を考慮したタンク壁全体の塗膜劣化・金属腐食連成シミュレーション；腐食モニタリング結果を用いたベイズ更新によりシミュレーション精度を向上させる手法の開発．本研究は，塗膜下鉄二価イオン検知技術と塗膜劣化・金属腐食連成腐食シミュレーション技術を活用する点と，実船海水タンクの塗膜劣化長期定点観測を実施する点に独自性を有する．
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| 研究成果の概要 |
実船のバラストタンクに腐食センサを設置し，タンク内環境を247日間モニタリングし，バラスト注排水と腐食進行度の関係に関する新たな知見を得た．3次元カメラ搭載タブレットを用いた写真撮影によりタンク壁面の初期腐食進行をモニタリングし，初期腐食の進行速度に関する知見を得た．セルオートマトン塗膜下腐食シミュレータを，計算の並列化等により大幅に高速化し，大寸パネルの腐食シミュレーションを可能にした．また，ベイズ推論により腐食試験結果から解析パラメータを決定する手法を開発した．鉄二価イオン感応性蛍光物質を添加した塗料により塗膜下アノード形成の時間空間変化を計測する手法を開発した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果により，腐食衰耗による海水タンク壁面構造の最終強度低下の予測に必要な，タンク壁面の大域的腐食衰耗空間プロフィールの高精度シミュレーションを実施できる解析手法が開発され，実験結果から計算パラメータの決定するための手法が考案されてラボ試験で有効性が検証された．また，塗膜下腐食発生の時間空間変化を直接計測する手法が開発されるとともに，実船海水タンク中の腐食環境の長期的変化に関する知見が収集された．これらにより，海洋環境を保全しつつ海底エネルギ資源開発を進めるために必要な，船舶海洋構造物の供用中構造健全性マネジメント(ISSIM)技術を確立するための基礎技術が整備された．
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