| 研究課題/領域番号 |
06452355
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
金原 勲 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50011101)
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| 研究分担者 |
大沢 勇 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (00143389)
鈴木 敏夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (20010895)
影山 和郎 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (50214276)
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| キーワード | 複合材料 / スマートストラクチャ / 損傷検出 / 光ファイバー / 振動制御 / GFRP / マリンストラクチャ / ドップラー効果 |
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| 研究概要 |
本研究では、これら海洋機器・構造物における構造信頼性の問題に対して、フェールセーフの考え方を導入するだけでなく、さらに損傷の自己診断(ヘルスモニタリング)機能と自己修復機能を材料に組み込み、知能化した海洋構造物(スマート・マリンストラクチャ)の実現を目指した研究を実施している。本年度は、FRPサンドイッチ構造を対象に、損傷検出および自己修復のための要素技術の開発、小型試験片による基礎実験を実施し、スマート・マリンストラクチャの実用化のための基礎データを収集した。
本年度は、前年度その有効性が明らかになったものの、安定性や精度の点でまだ十分な性能に達していなかったレーザドップラー効果を利用した光ファイバ変位速度計を改良し、試作した。主な改良点は、光ファイバに変波面保持型のシングルモード光ファイバを用い、レーザ光源とから光ファイバに光を入射させる部分の位置精度を改善したものである。この装置を用いてFRP板の変形・振動特性をリアルタイムで評価した。その結果、ファブリペロ-型センサなど従来の位相シフトを利用する方法と異なり、開発した方法は周波数シフトを利用して計測するため、理論上ゲージ長の制限が無く、高速変形を測定可能で、温度の影響も小さいなど、マリンストラクチャのような大型の構造物のスマート化に適した測定法であることを明らかにした。さらにセンサからの信号を処理して材料特性を能動的に制御する能動/自律型スマート・マリンストラクチャの可能性を検討するため、バイモルフ型ピエゾアクチュエータを組み込んだ片持ちはり試験体を作製し、その能動的振動制御と制振性能について検討した。
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