| 研究課題/領域番号 |
19H02088
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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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| 審査区分 |
小区分20010:機械力学およびメカトロニクス関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
梶原 逸朗 北海道大学, 工学研究院, 教授 (60224416)
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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 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2021年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
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| キーワード | レーザー / 振動計測 / ヘルスモニタリング / 損傷検知 / インパルス応答 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，レーザー誘起プラズマを用いた非接触インパルス加振法に基づく振動計測技術を高度化させ，さまざまな先端機械システムの特性・性能評価のみならず，機器／建屋／インフラ統合系への応用展開を図り，従来技術では不可能であった対象・分野・環境における振動計測および動特性評価を可能にする．そして，このような機器／建屋／インフラ統合系に対し，高精度なヘルスモニタリング技術を構築し，異常診断およびメンテナンスにおける信頼性および安全性の向上，ならびにそれに要するコストの低減を実現させる．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，レーザーを用いた非接触加振／計測技術によりコンクリートの硬化モニタリングを実現する手法を提案した．コンクリートに挿入したアルミ二ウム梁(Al梁，A6063)の振動特性をレーザーで非接触加振／計測し，Al 梁を支えるモルタルの状態を推定することにより，硬化モニタリングにつなげられる手法の構築を検討した．また，FEM 解析により，Al 梁のモード周波数とモルタルの弾性率の関係を見出し，Al 梁の振動応答からモルタルの硬化状態を定量的に評価した．この評価に基づいて開発されたコンクリート硬化モニタリングシステムの有効性を，複数の実験により検証した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
インフラ構造を支えるコンクリートに関し，その強度特性を十分に発揮するには，コンクリートの時間経過による特性変化をよく把握した適切な施工が必要である．一方，その複雑な特性から，技術者の経験に頼らざるを得ない状況があり，システム化に基づく定量的評価が要求されている．本研究では，レーザーを用いた非接触加振／計測技術によりコンクリートの硬化モニタリングを行う手法・技術を構築した．本手法・技術の実用化が実現すれば，構造物の特性評価およびメンテナンスの高効率化が図られるとともに，構造物の信頼性向上に大きく貢献することから，大きな学術的意義および社会的意義を有する．
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