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2015 年度 実績報告書

音響周波数コムによる大自由度構造精密推定法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 13J10177
研究機関名古屋大学

研究代表者

大谷 隆浩  名古屋大学, 情報科学, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード周波数コム / 構造解析 / 信号解析 / ヘルスモニタリング
研究実績の概要

前年度に引き続き,精密小型加振機を用いた道路付属物の健全性評価手法の開発と,周波数コム型の弾性波・電磁波を発生する精密制御定常信号システム (アクロス) による地下構造の詳細解明に向けた検討を行った.
道路付属物の健全性評価手法については,精密小型加振機と無線加速度センサを用いた多点伝達関数計測の基礎実験と,伝達関数データから直接的に構造物のパラメータを推定する逆解析手法の数値実験について研究報告を行った.基礎実験においては鋼製の単純梁を試験対象として用い,同期した加振機とセンサを設置して振動応答を計測した.ARXモデルを用いて計測した応答波形を解析することにより,振動モード形状などを精度よく推定できることを示した.数値実験においては簡単な線形力学モデルを仮定して,計測雑音の大きさに応じて推定精度がどのように変化するかを調べた.低次の固有振動数やモード形状は高雑音でも比較的精度よく推定できるが,高次モードや構造パラメータをうまく推定するためには,高精度に伝達関数を計測する必要があることを示した.
弾性・電磁アクロスによる地下構造探査については,人工的に生成した電磁波により地下構造を調べる電磁アクロスのデータ解析に取り組んだ.本年度は,静岡大学で2007年から2012年までに行われた電磁アクロス試験送信の観測データを用いて,その解析手順を再検討した.観測データには気温変化に強く影響している日周変動や,地震や落雷などによるイベント的な変化,人為的と見込まれる雑音が多く含まれていることを示した.これにより,単純なデータのスタッキングだけでなく,天候・地震波形のような他の観測記録や,人為的雑音源の稼働状況など事前情報に基づいた雑音除去により,SN比を向上させられる見込みがあることを示した.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Laboratory experiment of the structural sensing method using the accurate artificial vibrator2015

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Saeki, Tatsuya Kurihara, Mika Tsukahara and Takahiro Ohtani
    • 雑誌名

      Advanced Engineering Informatics

      巻: 29 ページ: 859-866

    • DOI

      10.1016/j.aei.2015.03.008

    • 査読あり
  • [学会発表] 「電磁+地震アクロス」で火山のどんな変動が見えるだろうか?2015

    • 著者名/発表者名
      藤井直之, 熊澤峰夫, 國友孝洋, 大谷隆浩, 中島崇裕
    • 学会等名
      東京大学地震研究所 研究集会「地球内部構造の観測・監視技術の現状と未来」
    • 発表場所
      東京都文京区
    • 年月日
      2015-09-10 – 2015-09-11
  • [学会発表] 電磁アクロスにおける大規模データ解析の刷新に向けて2015

    • 著者名/発表者名
      大谷隆浩, 鹿野豊, 中島崇裕, 國友孝洋, 藤井直之, 熊澤峰夫
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      千葉県千葉市
    • 年月日
      2015-05-22 – 2015-05-26
  • [学会発表] 弾性波と電磁波を統合した全地球内部の物理的状態の能動的周波数コムスペクトル観測法2015

    • 著者名/発表者名
      熊澤峰夫, 東原紘道, 藤井直之, 國友孝洋, 竹内希, 小川康雄, 大谷隆浩
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      千葉県千葉市
    • 年月日
      2015-05-22 – 2015-05-26
  • [学会発表] 電磁・弾性波アクロスの統合による火山熱水系の変動イメージングへ向けて2015

    • 著者名/発表者名
      藤井直之, 中島崇裕, 國友孝洋, 大谷隆浩, 小川康雄, 熊沢峰夫
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      千葉県千葉市
    • 年月日
      2015-05-22 – 2015-05-26
  • [学会発表] Preliminary experiments of a structural health monitoring method with an accurately controlled small vibrator and wireless sensor networks2015

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Otani, Takafumi Okumura, Mika Tsukahara, Katsuya Ishii and Masayuki Saeki
    • 学会等名
      International Association for Bridge and Structural Engineering
    • 発表場所
      奈良県奈良市
    • 年月日
      2015-05-13 – 2015-05-15
  • [学会発表] Development and verification of an accurate small vibrator and wireless acceleration sensors for vibration characteristic estimation2015

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Okumura, Takahiro Otani, Mika Tsukahara and Masayuki Saeki
    • 学会等名
      International Association for Bridge and Structural Engineering
    • 発表場所
      奈良県奈良市
    • 年月日
      2015-05-13 – 2015-05-15

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公開日: 2016-12-27  

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