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2019 年度 実績報告書

非線形構造物の加速度制御に基づくリアルタイムサブストラクチャ振動台実験法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K13823
研究機関東北大学

研究代表者

榎田 竜太  東北大学, 災害科学国際研究所, 准教授 (20788624)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
キーワードNSBC / NLSC / DSS / Hybrid simulation / 振動台実験 / 非線形制御 / 安定性 / 免震構造物
研究実績の概要

前年度に達成したNonlinear Signal-Based Control(NSBC)による振動台制御性能の大幅な向上に基づいて,サブストラクチャ振動台実験を行った.この実験では,非線形構造物を積載した振動台に対して,NSBCに基づくNonlinear Substructuring Control (NLSC)を適用した.非線形構造物を積載した振動台実験にNLSCを適用した例はこれまでになく,本研究において適用した実験がその初めての実施例となった.また,この実験において,NLSCとその基本手法であるLinear Substructuring Control(LSC)を比較・検討することで,その制御性能を明らかにした.
古典的な手法であるHybrid Simulation法と近年開発されたDynamical Substructuring System法の基本制御LSCのサブストラクチャ振動台実験への応用を一般化した.これによって,サブストラクチャ振動台実験の制御器の設計法の自動化の準備が整った.さらに,非線形試験体を積載した振動台実験における制御性能と安定性を数値解析的に検証した.
二軸(水平一軸,鉛直一軸)動的試験機を用いて,免震建物を対象とした動的サブストラクチャ実験を実施した.この実験では,非線形特性を有する積層ゴムだけを実サブストラクチャとして扱い,積層ゴム上に位置する構造物は数値解析的に考慮する数値サブストラクチャとして扱った.この実験の制御手法として,NLSCとLSC,ならびに,古典的な手法であるHybrid Simulation法を応用することで,各手法を比較し,NLSCの制御性能の高さを実験的に検証した.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Basic examination of two substructuring schemes for shake table tests2020

    • 著者名/発表者名
      Enokida Ryuta
    • 雑誌名

      Structural Control and Health Monitoring

      巻: 27 ページ: e2497~e2497

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/stc.2497

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlinear signal‐based control for single‐axis shake tables supporting nonlinear structural systems2019

    • 著者名/発表者名
      Enokida Ryuta、Kajiwara Koichi
    • 雑誌名

      Structural Control and Health Monitoring

      巻: 26 ページ: e2376~e2376

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/stc.2376

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stability of nonlinear signal‐based control for nonlinear structural systems with a pure time delay2019

    • 著者名/発表者名
      Enokida Ryuta
    • 雑誌名

      Structural Control and Health Monitoring

      巻: 26 ページ: e2365~e2365

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/stc.2365

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A comparative study of hybrid simulation and dynamical substructuring system schemes for shake table tests2019

    • 著者名/発表者名
      Enokida Ryuta
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 1264 ページ: 012005~012005

    • DOI

      https://doi.org/10.1088/1742-6596/1264/1/012005

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] A comparative study of hybrid simulation and dynamical substructuring system schemes for shake table tests2019

    • 著者名/発表者名
      Enokida Ryuta
    • 学会等名
      International Conference on Recent Advances in Structural Dynamics
    • 国際学会
  • [産業財産権] 振動台制御装置及び振動台制御方法2019

    • 発明者名
      榎田竜太,梶原浩一
    • 権利者名
      国立研究開発法人防災科学技術研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-95345

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公開日: 2021-01-27  

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