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構造振動一音響理論に基づく回転式打音検査システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21360215
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 構造工学・地震工学・維持管理工学
研究機関九州大学

研究代表者

園田 佳巨  九州大学, 工学研究院, 教授 (40304737)

研究分担者 佐川 康貴  九州大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (10325508)
別府 万寿博  防衛大学校, 建設環境工学科, 准教授 (90532797)
浅井 光輝  九州大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (90411230)
玉井 宏樹  九州大学, 大学院・工学研究院, 助教 (20509632)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2011年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2010年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2009年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
キーワード回転式打音検査 / コンクリート構造物 / 非破壊診断 / 音響解析 / 回転式打音法 / 浮き・剥離 / 音圧スペクトル / 自己組織化マップ / SOM / 構造振動
研究概要

本研究は,従来の打音法の作業効率の改善を目的として開発された回転式打音検査法の診断メカニズムについて調べるとともに,打音データの有効な信号処理およびそれを用いた欠陥状態の評価法について,供試体実験および既設橋梁に関する計測データを用いて検討したもので,以下の成果を得た.
1)欠陥の有無が打音に与える影響を検討した結果,欠陥を有する場合には打音の音圧が増大し,音圧の減衰性が低下する傾向があることが確認された。周波数特性は,健全な場合に対する欠陥の場合の音圧スペクトルの割合を表す音圧スペクトル比を求めることで,欠陥の有無による相違を明確にできることから,これらの特性が欠陥の有無・状態を判別する特徴量となりうることが認められた。
2)上記Ll)で示した特徴量(打撃力に対する最大音圧比,打音継続時間)を用いて供試体実験および既設橋梁試験データを評価した結果,従来のテストハンマー法よりも回転式打音法の方が欠陥の検出率が高いことが確認された.
3)音圧の実効値で正規化した周波数スペクトルを用いた自己組織化マップ(SOM)を作成することにより,内部空隙を有する欠陥の大きさについて識別可能であることがわかった.
4)時間一周波数解析を行って周波数特性の時間変化を考慮すれば,音圧情報だけでは識別が困難な欠陥状態についても識別できる可能性があることを確認した.

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] 打音データを用いたコンクリート内部欠陥の評価に関する基礎的考察2011

    • 著者名/発表者名
      園田佳巨, 川端健太, 別府万寿博, 福井雄気
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: Vol.57A ページ: 802-811

    • NAID

      130004503775

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [雑誌論文] 打音法によるコンクリート構造物の劣化診断への自己組織化マップの適用2011

    • 著者名/発表者名
      川端健太, 別府万寿博, 園田佳巨, 福井雄気
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: Vol.33 ページ: 1763-1768

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] コンクリートの欠陥状態が判別可能な打音特徴量関数の提案に向けた基礎的研究2011

    • 著者名/発表者名
      中山慎也, 玉井宏樹, 坂田力
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: Vol.33 ページ: 1811-1816

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] A Fundamental Study on Diagnosis Performance of Hammering Test Using FE Acoustic Analysis2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshimi SONODA, Kenta KAWABATA
    • 雑誌名

      Proceedings of the 35^<th> Conference on OUR WORLD IN CONCRETE & STRUCTURES

      巻: Vol.29 ページ: 411-415

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A basic study on hammering tests of deteriorated concrete structures2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshimi SONODA, Yuki FUKUI
    • 雑誌名

      Proceedings of the 35^<th> Conference on OUR WORLD IN CONCRETE & STRUCTURES

      巻: Vol.29 ページ: 529-536

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] 打音特性を用いた劣化診断に関する基礎的研究2009

    • 著者名/発表者名
      園田佳巨, 中山歩, 三好茜, 吉田直紹
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: Vol.65No.2 ページ: 514-522

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 回転式打音検査に関する基礎的研究2009

    • 著者名/発表者名
      大曲正紘, 園田佳巨, 宗本理
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: Vol.31, No.1 ページ: 2143-2148

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 打音特性を用いた劣化診断に関する基礎的研究2009

    • 著者名/発表者名
      三好茜, 園田佳巨, 川端健太
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: Vol.31, No.1 ページ: 2131-2136

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 回転式打音法の打音特性に関する基礎的研究2009

    • 著者名/発表者名
      園田佳巨, 中山歩, 三好茜, 吉田直紹
    • 雑誌名

      土木学会論文集 部門A Vol. 65 No. 2

      ページ: 514-522

    • NAID

      130004942771

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 劣化したコンクリート橋の回転式打音検査に関する基礎的研究2009

    • 著者名/発表者名
      大曲正紘, 園田佳巨, 宗本理
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集 Vol. 31 No. 1

      ページ: 2143-2148

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 打音特性を用いた劣化診断に関する基礎的研究2009

    • 著者名/発表者名
      三好茜, 園田佳巨, 川端健太
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集 Vol. 31 No. 1

      ページ: 2131-2136

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 自己組織化マップを用いた耐火煉瓦の内部欠陥の評価法に関する基礎的考察2012

    • 著者名/発表者名
      渡邊達郎・福井雄気・園田佳巨・上野正人
    • 学会等名
      平成23年度土木学会西部支部研究発表会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2012-03-03
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 打音特性を用いたPCグラウト充填部材の健全度評価に関する基礎的考察2012

    • 著者名/発表者名
      福井雄気・園田佳巨・渡邊達郎
    • 学会等名
      平成23年度土木学会西部支部研究発表会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2012-03-03
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 打音特性を用いたPCグラウト充填部材の健全度評価に関する基礎的考察2012

    • 著者名/発表者名
      福井雄気・園田佳巨・渡邊達郎
    • 学会等名
      土木学会西部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 自己組織化マップを用いた耐火煉瓦の内部欠陥の評価法に関する基礎的考察2012

    • 著者名/発表者名
      渡邊達郎・福井雄気・園田佳巨・上野正人
    • 学会等名
      土木学会西部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] A fundamental study on the diagnosis method of existing RC structures using the characteristics of hammering sound2011

    • 著者名/発表者名
      Yuki FUKUI, Yoshimi SONODA
    • 学会等名
      The 3^<rd> International Conference of European Asian Civil Engineering Forum
    • 発表場所
      インドネシア,Atma Java大学(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] A fundamental consideration of defect evaluation of concrete structures using infrared thermography2011

    • 著者名/発表者名
      Tatsuro WATANABE, Yoshimi SONODA
    • 学会等名
      The 3^<rd> International Conference of European Asian Civil Engineering Forum
    • 発表場所
      インドネシア,Atma Jaya大学
    • 年月日
      2011-09-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] コンクリート構造物の打音検査に対する自己組織化マップの適用可能性に関する一考察2011

    • 著者名/発表者名
      川端健太・園田佳巨
    • 学会等名
      平成22年度土木学会西部支部研究発表会
    • 発表場所
      九州工業大学戸畑キャンパス
    • 年月日
      2011-03-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] コンクリート構造物の打音データの相関性を用いた診断に関する基礎的考察2011

    • 著者名/発表者名
      福井雄気・川端健太・園田佳巨
    • 学会等名
      平成22年度土木学会西部支部研究発表会
    • 発表場所
      九州工業大学戸畑キャンパス
    • 年月日
      2011-03-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] コンクリートの欠陥状態を判別可能な打音特徴量関数の提案に向けた基礎的研究2011

    • 著者名/発表者名
      中山慎也・玉井宏樹
    • 学会等名
      平成22年度土木学会西部支部研究発表会
    • 発表場所
      九州工業大学戸畑キャンパス
    • 年月日
      2011-03-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] fundamental study on the diagnosis method of existing RC structures using the charact eristics of hammering sound2011

    • 著者名/発表者名
      Yuuki FUKUI, Yoshimi SONODA
    • 学会等名
      The 3rd International Conference of European Asian Civil Engineering Forum
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 有限要素法を用いた打音検査のシミュレーション解析2009

    • 著者名/発表者名
      川端健太,園田佳巨
    • 学会等名
      土木学会第64回年次学術講演会講演概要集
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] ニューラルネットワークを用いた打音法による既設コンクリート橋の健全度評価に関する基礎研究2009

    • 著者名/発表者名
      宗本理,園田佳巨
    • 学会等名
      土木学会第64回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-10-18  

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