分布センサ情報を用いた荷重同定に関する研究

• 研究課題/領域番号: 23760779
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 船舶海洋工学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 村山 英晶 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (10361502)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 材料 / 構造力学 / 荷重同定 / 光ファイバセンサ / 分布計測 / FBG / OFDR / 逆解析 / 構造ヘルスモニタリング / ひずみ

研究概要

約6mの複合材料製翼ボックスおよび約1mのアルミ製風洞模型に光ファイバセンサを設置し,構造試験または風洞試験で得られたひずみ情報をもとに逆解析手法を用いて荷重を同定した.複合材料製翼ボックスには,1系統あたり30～40個の光ファイバひずみセンサを直列に配置し,翼長手方向に7系列設置した.極めて高い精度でひずみ分布が測定でき,同定した荷重もよい推定精度を示した.アルミ製風洞模型には,母材,フラップ,スラットに全長にわたりひずみ計測が可能な1または2本の光ファイバひずみセンサを設置し,風洞試験時の測定ひずみから圧力を同定し,おおよそ良い一致を示した.

研究成果

• [雑誌論文] Measurement of distributed strain and deformation and load identification using optical fiber strain sensors (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Tachibana, H. Murayama, H. Igawa, T. Nakamura and J. Yokokawa
  • 雑誌名: Proc. of the 8th International Workshop on Structural Health Monitoring 巻: 1 ページ: 1180-1187
  • 査読あり
• [学会発表] Strain monitoring of 6-m composite wing structure by fiber-optic distributed sensing system with FBG (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Murayama, K. Tachibana, H. Igawa, Y. Hirano, Y. Aoki, K. Kageyama, K. Uzawa
  • 学会等名: ECCM-15
  • 発表場所: Venis, Italy.
• [学会発表] 光ファイバひずみセンサを用いた翼構造体の荷重逆推定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 井川寛隆,中村俊哉,橘和希,村山英晶,横川譲,平野義鎭
  • 学会等名: 第54回構造強度に関する講演会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] Distributed strain and load monitoring of 6 m composite wing structure by FBG arrays and long-length FBGs (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Murayama, K. Tachibana, Y. Hirano, H. Igawa, K. Kageyama
  • 学会等名: OFS-22
  • 発表場所: Beijing,China.
• [学会発表] Strain monitoring of 6-m composite wing structure by fiber-optic distributed sensing system with FBG (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Murayama
  • 学会等名: ECCM-15
  • 発表場所: ベニス、イタリア
• [学会発表] Distributed strain and load monitoring of 6 m composite wing structure by FBG arrays and long-length FBGs (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Murayama
  • 学会等名: OFS-22
  • 発表場所: 北京、中国
• [学会発表] 光ファイバひずみセンサを用いた翼構造体の荷重逆推定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 井川寛隆
  • 学会等名: 第54回構造強度に関する講演会
  • 発表場所: 熊本市
• [学会発表] Measurement ofdistributed strain and deformation andload identification using optical fiberstrain sensors (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Tachibana, H. Murayama, H. Igawa,T. Nakamura, J. Yokokawa
  • 学会等名: IWSHM2011
  • 発表場所: Stanford, USA.
• [学会発表] Distributed sensing with OFDR and its application to structural health monitoring (2011)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Murayama, Hirotaka Igawa, Koji Omichi and Yuichi Machijima
  • 学会等名: OFS-21(招待講演)
  • 発表場所: Ottawa, Canada
• [学会発表] Structural health monitoring by fiber-optic distributed sensors (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Murayama
  • 学会等名: US-Japan workshop on the application of fiber-optic sensing technologies to geosciences and geo-engineering
  • 発表場所: 東京大学