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2005 年度 研究成果報告書概要

構造物のヘルスモニタリングデータに基づく損傷同定解析システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 15560499
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 建築構造・材料
研究機関日本大学

研究代表者

登坂 宣好  日本大学, 生産工学部, 教授 (00059776)

研究期間 (年度) 2003 – 2005
キーワード逆問題 / フィルタリングアルゴリズ / ヘルスモニタリング / 構造損傷 / トラス構造 / フレーム構造 / 超大型浮遊式海洋構造 / 固有振動数
研究概要

本研究課題では、非破壊的立場から計算力学的に構造物の力学的挙動解析と補助情報量とによる確率ダイナミックシステムを構成し、そこに含まれる未知状態ベクトルを同定する為の構造損傷同定解析システムの構築を目指した基礎的な研究を展開してきた。特に、確率ダイナミックシステムにおける同定手法として必要なフィルタについての考察を重ねてきた。3種類のフィルタによるフィルタリングアルゴリズムを展開し、各フィルタの荷重伝達機構にもとづいた構造形式に対応する同定特性を明らかにすることによって同定解析システムの適用性を図ることが出来た。
この同定解析システムの適用性を、各種の構造物(平面および立体トラス、塔状トラス、ブレース付きフレーム構造、大型浮遊式海洋構造)を対象とし、構造物のヘルスモニタリングデータとして固有振動数、固有モードを補助情報量として採用したときの損傷同定解析結果を蓄積し検討した。特に、固有振動数に関しては、計算力学的立場からの計算値と構造物の模型に対する実測値を採用した場合の同定結果の比較も行い、ヘルスモニタリングデータの統計的性状が同定結果に及ぼす影響も検討した。このことによって、構造物のヘルスモニタリングデータから構造物の損傷を同定するには、ノイズを含んだ計測データを補助清報量とした逆解析システムの構築が必要であることも明らかとなった。
なお、3種類のフィルタのうち、パラメトリック射影フィルタに含まれている正則化パラメータについての考察から、一般的な可変的フィルタリングアルゴリズムを構築できる可能性を見出した。その新しいフィルタリングアルゴリズムの構築と展開は次年度からの研究課題としたい。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2006 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (10件)

  • [雑誌論文] フィルタ理論に基づくフレーム構造物の損傷同定解析2006

    • 著者名/発表者名
      塩田寿美子, 遠藤龍司, 登坂宣好
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集 第605号 (掲載決定)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] ブレース構造モデルの実測値を用いた損傷同定解析2006

    • 著者名/発表者名
      塩田寿美子, 遠藤龍司, 登坂宣好, 武藤俊広
    • 雑誌名

      構造工学論文集(日本建築学会) Vol.52B

      ページ: 109-117

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Structural Identification Analysis of Braced Frames Based on Experimental Data2006

    • 著者名/発表者名
      S.Shiota, R.Endo, N.Tosaka
    • 雑誌名

      Journal of Structural Engineering Vol.52B

      ページ: 109-117

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] フィルタ理論を用いた塔状トラスの構造損傷同定2004

    • 著者名/発表者名
      登坂宣好, 遠藤龍司, 武藤俊広
    • 雑誌名

      応用力学論文集(土木学会) Vol.7

      ページ: 155-165

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] フィルタリングアルゴリズムを用いた平面トラスの損傷同定解析2004

    • 著者名/発表者名
      遠藤龍司, 登坂宣好, 川上善嗣, 武藤俊広
    • 雑誌名

      構造工学論文集(日本建築学会) Vol.50B

      ページ: 293-302

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Structural Damage Identification of Tower-Type Truss by Filtering Theory2004

    • 著者名/発表者名
      N.Tosaka, R.Endo, T.Muto
    • 雑誌名

      Journal of Applied Mechanics Vol.7, No.2

      ページ: 155-165

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Structural Damage Identification Analysis of Planar Truss by Filtering Algorithm2004

    • 著者名/発表者名
      R.Endo, N.Tosaka, Y.Kawakami, T.Muto
    • 雑誌名

      Journal of Structural Engineering Vol.50B

      ページ: 293-302

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] 構造損傷同定に用いるフィルタリングアルゴリズムの特性について2003

    • 著者名/発表者名
      遠藤龍司, 川上善嗣, 登坂宣好
    • 雑誌名

      計算数理工学論文集(日本計算数理工学会) 第3巻

      ページ: 55-60

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Characteristics of Filtering Algorithms as Inverse Analysis Procedure on Structural Damage Identification2003

    • 著者名/発表者名
      R.Endo, Y.Kawakami, N.Tosaka
    • 雑誌名

      Transactions of the Japan Society for Computational Methods in Engineering Vol.3

      ページ: 55-60

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Structural Damage Identification Analysis of Frame Structures Based on Filter Theory

    • 著者名/発表者名
      S.Shiota, R.Endo, N.Tosaka
    • 雑誌名

      Journal of Structural and Construction Engineering(Transaction of AIJ) Vol.605(in print)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2007-12-13  

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