| 研究課題/領域番号 |
17K01203
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| 研究機関 | 東京都立産業技術高等専門学校 |
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研究代表者 |
栗田 勝実 東京都立産業技術高等専門学校, ものづくり工学科, 教授 (90282871)
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| 研究分担者 |
青木 繁 東京都立産業技術高等専門学校, ものづくり工学科, 教授 (20106610)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 転倒限界加速度 / ロッキング / 展示台 / テグス |
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| 研究実績の概要 |
H30年度は以下４点について研究を実施した。
１．数値解析による展示物モデル転倒の検証と評価では、展示物の数値モデルを構築し、運動方程式を解いた。定常波（ここでは正弦波）を入力とした場合では、①振動実験から求められた振動台上での展示物モデルの状態（起立、ロッキング、転倒）と数値解析から求められた状態の比較、②振動実験と数値解析で求められた応答波形の比較、を実施し、対応の良い結果を得た。また、観測された地震波を入力とした場合での振動実験と数値解析の比較においても、応答波形および展示物モデルの転倒時刻をほぼ再現することが可能となった。以上から、構築した数値モデルが妥当であることを示し、数値解析による展示物モデル転倒の検証を可能にした。２．文化財が展示される場所の振動特性の把握では、過去に実施した建物の微動観測記録を用いてパラメータを推定すると共に、既往の研究で示されている建物階数とパラメータの関係との適合性を調査した。その結果、関係式は振動特性をほぼ説明できることを確認した。３．建物内部で展示会場を模した場所での地震観測は、本校施設内の建物１Fと７Fで地震観測を継続しておりデータの蓄積に努めている。４．また、展示物の転倒対策として使用されるナイロンテグスが有効に作用する条件を見つけるため、テグスの取り付け角度、本数、また試験体底の敷板の有無による影響について検討した。その結果、①テグスで固定した展示物が転倒する際、テグスに加わる負荷でテグスが伸び、ロッキングおよび滑動が生じた、②ナイロンテグスは製品により特性が大きく異なる、③展示物の重量と最大加速度が把握できれば適切なテグスを用いることで転倒防止が可能である 以上３点の結論を得た。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
H30年度の研究計画では、１．数値解析による展示物モデル転倒の検証と評価、２．文化財が展示される場所の振動特性の把握、３．建物内部で展示会場を模した場所での地震観測 以上３点を掲げた。
１．に関しては、構築した展示物の数値モデルが妥当であることを示し、数値解析による展示物モデル転倒の検証を可能にした点、２．に関しては、建物階数と観測記録から推定したパラメータの関係が妥当であることを確認した点、３．に関しては、地震観測を継続しデータ蓄積に努めている点、以上の結果を得ている。
このほかに、展示物の転倒防止のために頻繁に用いられているナイロンテグスの転倒防止効果の評価を実施し、一定の結果を得ていることから、おおむね順調に進んでいると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
現在までの研究結果を基に、H32年度に掲げた研究計画がスムーズに実施できるようにするため、以下３点について検討を進める。
１．振動実験に使用する模擬地震動作成： ①建物の影響 ②展示ケースの影響 などの振動特性の影響を含んだ模擬地震動を作成する。
２．観測記録および模擬地震動による振動実験：観測された大地震の地震動記録、また１．で作成した模擬地震動を入力波とした振動実験を実施する。また、可能であれば数値解析結果との比較検討も実施する。
３．建物内部で展示会場を模した場所での地震観測：観測を継続し、データの蓄積を進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
H30年度は、数値計算を主とした研究が、予定していた割合より多くなったことから、計画していた使用額より少なく収まり繰り越し分が生じている。今年度は振動実験を計画しており、治具、実験モデルの作成、センサの購入が必要となる。繰り越し分はこれらの実験用材料費に充当する。また、余剰が出た場合には学会発表のための旅費および論文投稿料に充当する。
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