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圧電センサによる航空宇宙機構造の損傷モニタリングの研究

研究課題

研究課題/領域番号 26289319
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 航空宇宙工学
研究機関東北大学

研究代表者

福永 久雄  東北大学, 工学研究科, 教授 (50134664)

研究分担者 跡部 哲士  東北大学, 工学研究科, 助教 (40586468)
鈴木 寛  八戸工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (90179242)
胡 寧  千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60250685)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2016年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2015年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2014年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
キーワード損傷モニタリング / 航空宇宙構造 / 圧電素子 / スマート構造 / 損傷検出 / ラム波 / レーザー超音波 / ラム波伝播挙動 / 衝撃荷重同定 / CFRP / 圧電センサ
研究成果の概要

本研究「圧電センサによる航空宇宙機構造の損傷モニタリングの研究」では、PZT圧電センサを内蔵した航空宇宙機構造要素を対象としている。運航中に実時間で自動的に損傷を検知する損傷モニタリング法の確立を目的としている。主要な研究項目は「衝撃荷重同定に基づく損傷モニタリング法の開発である。研究代表者らがCFRP積層板で開発した手法をさらに改良して、サンドイッチパネルおよびアイソグリッドパネルにおける衝撃荷重位置および履歴同定に適用する。衝撃損傷位置および大きさを実時間で推定・同定する新規の手法である。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 10件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Identification of impact force acting on composite laminated plates using the radiated sound measured with microphones2017

    • 著者名/発表者名
      Atobe Satoshi、Nonami Shunsuke、Hu Ning、Fukunaga Hisao
    • 雑誌名

      J. Sound Vibr.

      巻: 405 ページ: 251-268

    • DOI

      10.1016/j.jsv.2017.06.009

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] CFRP構造の剛性設計と最適化2016

    • 著者名/発表者名
      福永久雄
    • 雑誌名

      設計工学

      巻: 51 ページ: 8-14

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] アイソグリッド構造に作用する衝撃の位置・荷重履歴同定2016

    • 著者名/発表者名
      跡部哲士
    • 雑誌名

      日本航空宇宙学会論文集

      巻: 16 ページ: 58-64

    • NAID

      130005124643

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Initial Crystallization Process on Piezoelectricity of PVDF-HFP Films2015

    • 著者名/発表者名
      B. Hu
    • 雑誌名

      J. Polymer Engineering

      巻: 35 ページ: 451-461

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Self-Reliant Wireless Health Monitoring Based on Tuned-Mass-Damper Mechanism2015

    • 著者名/発表者名
      K. Makihara
    • 雑誌名

      Smart Structures and Systems

      巻: 15 号: 6 ページ: 1625-1642

    • DOI

      10.12989/sss.2015.15.6.1625

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 放射音を用いたハニカムサンドイッチパネルの衝撃荷重同定および損傷モニタリング2015

    • 著者名/発表者名
      跡部哲士
    • 雑誌名

      日本複合材料学会誌

      巻: 41

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impact Damage Monitoring of FRP Pressure Vessels Based on Impact Force Identification2014

    • 著者名/発表者名
      S. Atobe
    • 雑誌名

      Advanced Composite Materials

      巻: 23 号: 5-6 ページ: 491-505

    • DOI

      10.1080/09243046.2014.915112

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Damage Evaluation Based on a Wave Energy Flow Map Using Multiple PZT Sensors2014

    • 著者名/発表者名
      Y. L. Liu
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 14 号: 2 ページ: 1902-1917

    • DOI

      10.3390/s140201902

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tomographic Reconstruction of Damage Images in Hollow Cylinders Using Lamb Waves2014

    • 著者名/発表者名
      B. Hu
    • 雑誌名

      Ultrasonics

      巻: 54 号: 7 ページ: 2015-2023

    • DOI

      10.1016/j.ultras.2014.05.011

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Efficient Algorithm Embedded in an Ultrasonic Visualization Technique for Damage Inspection Using the AE Sensor Excitation Method2014

    • 著者名/発表者名
      Y. L. Liu
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 14 号: 11 ページ: 20439-20450

    • DOI

      10.3390/s141120439

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Impact Force Identification of Isogrid-Stiffened Panels Using Experimental Transfer Matrices2015

    • 著者名/発表者名
      S. Atobe
    • 学会等名
      Inter. Workshop on Structural Health Monitoring
    • 発表場所
      Stanford, 米国
    • 年月日
      2015-09-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CFRP構造の衝撃荷重同定に基づく損傷モニタリング2014

    • 著者名/発表者名
      福永久雄
    • 学会等名
      第39回複合材料シンポジウム
    • 発表場所
      秋田大学理工学部
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考]

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] www.ssl.mech.tohoku.ac.jp

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] http/www.ssl.mech.tohoku.ac.jp

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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