| 研究課題/領域番号 |
19H02220
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分22020:構造工学および地震工学関連
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
山本 亨輔 筑波大学, システム情報系, 助教 (80635392)
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| 研究分担者 |
岡田 幸彦 筑波大学, システム情報系, 教授 (80432053)
善甫 啓一 筑波大学, システム情報系, 助教 (70725712)
フン・ドック トゥアン 筑波大学, システム情報系, 准教授 (20633465)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 車両振動モニタリング / 橋梁点検 / 橋梁スクリーニング / 車両-橋梁相互作用系 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、車両振動・位置データから、車両・橋梁の質量・減衰・剛性および橋梁振動、路面凹凸を同時に推定する方法を考案した。本手法は、車両・橋梁パラメータをランダムに変化させながら、車両入力推定と橋梁動的応答シミュレーションを実施して路面凹凸を推定し、残差が最小となるパラメータを探索することで実現される。本手法が成立することは、数値シミュレーションにより確認された。また、パラメータ探索では、Nelder-Mead法やMonte-Carlo Markov chain法などが有効であることも確認した。但し、推定結果はノイズに影響されやすく、精度を改善するために複数車両・複数回走行が有効である。
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| 自由記述の分野 |
土木-構造力学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本技術は、車載振動センサを用いた橋梁診断技術を提案するもので、橋梁点検の低コスト化と省力化に繋がると期待される。つまり、本研究によって、橋梁スクリーニングの実現可能性が高まったことで、優先順位に基づく合理的かつ戦略的な橋梁維持管理が構想でき、持続可能な道路インフラの実現に近付いたと言える。また、車両は多体系、橋梁は連続体系でモデル化されており、多体系と連続体系によって構成される非線形力学系を、一部の情報から再構成した例と捉えることができ、学術的価値も高い。本研究で開発されたGPS時刻同期型振動センサは、これまで困難であった車両-橋梁同時振動計測を実現しており、工学的な価値も高い。
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