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2011 年度 実績報告書

カオス信号入力に基づく構造物の異常診断法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22760350
研究機関立命館大学

研究代表者

野村 泰稔  立命館大学, 理工学部, 助教 (20372667)

キーワード異常診断 / 構造ヘルスモニタリング / カオス理論 / アトラクタ / 常時微動
研究概要

最終年度は,各層4本の柱部材を有する4層搭状構造模型および小型起振機を用いてリファレンス型およびリファレンスレス異常診断を実施した.以下に得られた知見をまとめる.
1.損傷箇所推定への特徴量算出法の感度解析
最終年度は,任意の層の1本の柱を除去した状況を損傷として考え,損傷位置同定実験を行った.模型実験を通じて,適切にアトラクタを再構成しそれを評価することで診断対象のリファレンス型異常診断が可能となることを確認した.特に,アトラクタの評価として,損傷前後での交差予測誤差およびリカレンスプロットの定量評価手法である%recurrenceが有効であることを確認した.健全時の情報を必要としないリファレンスレス型においては,カオス入力信号と応答のアトラクタを評価したが,各層に一つセンサを配置するだけでは損傷位置同定は困難であることが明らかとなった.
2.常時微動のアトラクタ評価に基づく異常診断法の開発
供用中橋梁など診断対象によってはカオス信号を入力する強制加振が困難となる状況が発生する.本項目では,上記の構造模型を対象として,複数のモードが励起されるインパルス応答を常時微動と想定し損傷位置を同定できるかどうか確認した.インパルス応答の1次モード相当のウェーブレット係数の時刻歴からアトラクタを再構成し,損傷前後で%recurrenceを評価することで1本の柱部材を除去した層を特定することに成功し,損傷前後で応答波形の異なる常時微動においてもアトラクタを評価することが有効であることが確認された.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Adaboostによる振動予測を用いた橋梁ヘルスモニタリングシステムの構築に関する実験的研究2011

    • 著者名/発表者名
      服部洋, 古田均, 野村泰稔, 中津功一朗, 石橋健
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2(応用力学論文集)

      巻: 67(14) ページ: 825-832

    • 査読あり
  • [雑誌論文] GAによる実用化を目指した長期的な橋梁維持管理計画策定2011

    • 著者名/発表者名
      中津功一朗, 古田均, 野村泰稔, 高橋亨輔, 石橋健, 三好紀晶
    • 雑誌名

      日本知能情報ファジィ学会誌

      巻: 23(4) ページ: 95-105

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 応答アトラクタの交差予測に基づく構造異常診断法の開発とBaseline-less型への適用可能性調査2011

    • 著者名/発表者名
      野村泰稔, 日下貴之, 森本大貴
    • 雑誌名

      構造物の安全性および信頼性(JCOSSAR2011論文集)

      巻: 7 ページ: 230-235

    • 査読あり
  • [学会発表] Reference-less Structural Vibration-based Monitoring System using Cross Prediction of Attractor2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Nomura, H.Furuta, T.Kusaka, N.Motomura, D.Morimoto
    • 学会等名
      The 2011 International Conference on Advances in Structural Engineering and Mechanics (ASEM'11)
    • 発表場所
      シェラトンウォーカーヒルホテル(韓国)
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] Real-time crack monitoring system in concrete structures using non-contact displacement measurements2011

    • 著者名/発表者名
      T.Kusaka, Y.Nomura, T.Sakamoto, T.Fujii
    • 学会等名
      International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2011 (ATEM11)
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • 年月日
      2011-09-20
  • [学会発表] Debondingdetection system for CFRP-reinforced concrete structure based on evaluations of elastic wave propagation2011

    • 著者名/発表者名
      T.Kusaka, Y.Nomura, T.Nakamura, S.Ito
    • 学会等名
      International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2011 (ATEM11)
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • 年月日
      2011-09-19
  • [学会発表] Crack growth monitoring system for concrete structures based on non-contact displacement measurements2011

    • 著者名/発表者名
      T.KUSAKA, Y.Nomura, T.Sakamoto, T.Fujii
    • 学会等名
      The 8th International Workshop on Structural Health Monitoring-2011
    • 発表場所
      スタンフォード大学(米国)
    • 年月日
      2011-09-13
  • [学会発表] 調和振動の入力と応答アトラクタの評価に基づく構造物の損傷診断法2011

    • 著者名/発表者名
      川野貴之, 野村泰稔, 日下貴之
    • 学会等名
      日本材料学会第60期学術講演会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 年月日
      2011-05-26
  • [学会発表] 進化的アルゴリズムを用いた大規模構造物の損傷確率算定に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      安藤一樹, 古田均, 中津功一朗, 野村泰稔, 石橋健
    • 学会等名
      日本材料学会第60期学術講演会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 年月日
      2011-05-26

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公開日: 2013-06-26  

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