非線形変調波動場の逆解析による微小損傷定位とモニタリング

• 研究課題/領域番号: 21560241
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械力学・制御
• 研究機関: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 増田 新 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 准教授 (90252543)
• 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: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2010年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2009年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 非線形 / 超音波 / 損傷検出 / モニタリング / 逆解析

研究概要

本研究は,弾性波動場中の接触型損傷部における接触非線形性による波動変調現象に基づき,供用中の構造物に発生した初期段階の微小損傷の位置と損傷度を,構造物に貼付または埋め込んだ圧電素子を用いてリアルタイムに評価可能な,構造物組み込み型の微小損傷検出法の開発を目的とするものである.特に従来の非線形波動変調法および非線形圧電インピーダンス変調法では不可能だった損傷の位置検出に取り組み,損傷位置のセグメンテーション法および位置同定法を開発した.

研究成果

• [雑誌論文] Nonlinear piezoelectric impedance modulation induced by a contact-type failure and its application in crack monitoring (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Masuda, J. Aoki, T. Shinagawa, D. Iba and A. Sone
  • 雑誌名: Smart Materials and Structures 巻: Vol.20, No.2 号: 2 ページ: 25021-25021
  • DOI: 10.1088/0964-1726/20/2/025021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection and localization of contact-type damages via nonlinear impedance modulation of piezoelectric materials bonded on a beam structure (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Masuda, J.Aoki, D.Iba, A.Sone
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE, Vol. 7650 765034 ページ: 1-10
• [学会発表] 非線形圧電インピーダンス変調法による疲労き裂進展の検知 (2011)
  • 著者名/発表者名: 笹原淳平
  • 学会等名: 日本機械学会Dynamics and Design Conference 2011
  • 発表場所: 高知市高知工科大学
  • 年月日: 2011-09-09
• [学会発表] 非線形圧電インピーダンス変調法による疲労き裂進展の検知 (2011)
  • 著者名/発表者名: 笹原淳平, 増田新
  • 学会等名: 日本機械学会
• [学会発表] 非線形電気機械インピーダンス変調法-き裂を有するはりのモデル化と解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 増田新
  • 学会等名: 日本機械学会Dynamics and Design Conference 2010
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス,京都府京田辺市
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] Detection and localization of contact-type damages via nonlinear impedance modulation of piezoelectric materials bonded on a beam structure (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Masuda, J. Aoki, D. Iba and A. Sone
  • 学会等名: Proceedings of SPIE
  • 発表場所: San Diego
  • 年月日: 2010-03-11
• [学会発表] 非線形電気機械インピーダンス変調法.き裂を有するはりのモデル化と解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 増田新, 青木淳祐, 笹原淳平
  • 学会等名: 日本機械学会