感度安定型PZT素子を用いた自己補償型SHMシステムの開発と応用

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18560091
• 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: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 立命館大学
• 研究代表者: 日下 貴之 立命館大学, 理工学部, 教授 (10309099)
• 研究分担者: 高野 直樹 立命館大学, 理工学部, 教授 (10206782) ; 浅井 光輝 立命館大学, 理工学部, 助手 (90411230)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 構造ヘルスモニタリング / 損傷検出 / 圧電素子 / ラム波

研究概要

近年, 高速輸送機関や土木建築構造物の損傷や劣化の状態をリアルタイムに検出するシステム(SHMシステム)の開発が求められている. 本研究では, 耐久性に優れたPZT素子を開発し, それをSHMシステムに組み込むことによって, 長期安定的に構造物の健全性を監視できるシステムを開発することを試みた. その結果, 従来のPZT素子に比べて2倍以上もの耐久性を有する素子とSHMシステムの開発に成功した.

研究成果

• [雑誌論文] 均質化法による多孔質圧電材料のイメージベース・マルチスケール解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 浅井光輝, 高野直樹, 滝邦彦, 足森崇志, 日下貴之, 上辻靖智
  • 雑誌名: 材料 55巻, 12号 ページ: 1111-1116
  • 査読あり
• [学会発表] Damage Indexを用いたCFRP接着界面の損傷モニタリング (2008)
  • 著者名/発表者名: 秋元隆志, 日下貴之, 大窪健資, 阪口航
  • 学会等名: M&M 2007材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 草津市
  • 年月日: 20080916-18
• [学会発表] PZT素子を使用したCFRP補強鋼材の損傷モニタリング (2008)
  • 著者名/発表者名: 大窪健資, 日下貴之, 秋元隆志
  • 学会等名: JCOM-37シンポジウム
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 20080318-19
• [学会発表] SHMのためのPZT素子の損傷特性評価と構造設計 (2007)
  • 著者名/発表者名: 足森崇志, 日下貴之
  • 学会等名: JCOM-36シンポジウム
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 20070308-09
• [学会発表] Damage IndexをもとにしたCFRP積層板の層間剥離損傷検出 (2007)
  • 著者名/発表者名: 大窪健資, 日下貴之, 三輪田学, 船原昇
  • 学会等名: JCOM-36シンポジウム
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 20070308-09
• [学会発表] 均質化法による多孔質圧電材料のイメージベース・マルチスケール解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 浅井光輝, 高野直樹, 滝邦彦, 足森崇志, 日下貴之, 上辻靖智
  • 学会等名: M & M2006材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 浜松市
  • 年月日: 20060804-06
• [学会発表] 均質化法によるイメージベース圧電解析手法の開発 (2006)
  • 著者名/発表者名: 浅井光輝, 高野直樹, 滝邦彦, 足森崇志, 日下貴之, 上辻靖智
  • 学会等名: 第11回日本計算工学会講演会
  • 発表場所: 吹田市
  • 年月日: 20060612-13
• [産業財産権] 圧電素子構造, モニタリング装置, 及び, 圧電素子構造の製造方法 (2007)
  • 発明者名: 日下貴之
  • 権利者名: 立命館大学
  • 産業財産権番号: 特許出願, 2007-055345
  • 出願年月日: 2007-03-06