| 研究概要 |
本年度は,1.はり構造物における局所時変係数モデルに基づく損傷指標の確立,2.疲労き裂進展監視への応用可能性の検証,3.ボルト締結体の弛み検出への応用可能性の検討,を達成目標として研究を行い,以下の成果を得た.
1. はり構造物中の接触タイプ損傷のpump加振による接触剛性変動効果を局所時変係数として取り入れたモデルにおいて単一モード近似を行い,1自由度線形時変システムモデルを導出した,このモデルと計測した圧電素子アドミタンスの瞬時値および注目する共振モードのQ値より無次元化モード複素剛性変動の大きさを評価する損傷評価指標およびその計算法を提案した.
2. 平面曲げ疲労試験を実施し,試験片表面に加工した予備欠陥から成長する疲労き裂長さと1で提案した損傷指標の関連づけを行った.実用可能性および従来手法に対する優位性の観点から,以下の知見を得た.
(1) 提案した損傷指標KMIは疲労き裂長さaに対して正の相関を示した.
(2) 環境温度の変化に対して圧電素子の諸定数は変動するが,無次元化された損傷指標への感度は従来法である圧電インピーダンス法における損傷指標へ感度に比較して小さいことを示した.
(3) 長時間の連続probe駆動による圧電素子及び接着層の温度上昇,試験片の負荷状態の変化によるアドミタンスのドリフトの影響を調査し,無次元化された損傷指標に対する影響が僅少であることを示した.
以上のことより,本手法のき裂進展監視への応用可能性とともに,従来手法に比較して環境温度および力学的外部要因の変化に対してロバストであることが示された.
3. 直方体ブロックに平板をボルト締結し圧電素子を貼付した試験体を用いて,本手法がボルト締結体の弛み検出に適用可能であることを示した.
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