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2013 年度 実績報告書

昇降機・遊戯機械における事故抑制のための構造健全性評価システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 23310114
研究機関日本大学

研究代表者

青木 義男  日本大学, 理工学部, 教授 (30184047)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード昇降機 / 構造健全性 / 予見保全 / 遠隔検知 / 残存強度評価 / 保守保全 / 遊戯施設 / 安全設計
研究概要

平成25年度は、現行の昇降機・遊戯機械の定期検査制度における緊急課題である「構造健全性判断基準の定量化」について継続検討し、「常時の保守点検を支援する構造健全性評価システム」を実用に供するための基礎実験と改良を行った。具体的には、ワイヤーロープの検査基準について事故事例を踏まえた上で、詳細にわたって検討を行った。この結果、昇降機ワイヤーロープにおいては駆動シーブ以外の返し車や吊り車に対しても、ワイヤーロープとの接触による摩擦摩耗やロープ谷部・内部での繰返し曲げ疲労が摩耗粉や環境変動によって助長されることを十分に加味した設計と保守点検を行う必要性を示唆した。また、遊戯施設の躯体構造について乗物通過時の動的応答特性を計測し、設計時に想定している構造性能が確保されているかを検証した。この結果、施工誤差などを原因とした繰返し負荷による構造疲労の助長、保守保全経費の超過などが確認され、特に溶接部などの施工に十分な仕上げ加工の必要生を示した。
次に、常時の保守点検を支援する構造健全性評価システムの開発については、昇降機ワイヤーロープの素線切れや錆・腐食、局部摩耗などを高精度で検知し、初期的損傷や残存強度を定量的に評価できるGiant Magneto Resistance(GMR)センサアレイシステムを用いて、従来の検査機器では検知判別が困難な条件での損傷検知実験を行った。この結果、GMRセンサアレイシステムでは従来のホール素子型で検出が困難であった谷部錆や内部素線破断についても高精度で検知が可能であること、自走式昇降機器に開発した健全性評価システムを搭載して行った損傷検知実験でも初期損傷検知が可能であることを実証した。また、遊戯施設躯体構造の健全性評価では、センサ感度の高いピエゾポリマーセンサを採用し、躯体構造の動的応答を既存の加速度センサより高感度で計測できることを検証した。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 学会発表 (5件) 図書 (2件)

  • [学会発表] Performance Evaluation of a Probe Climber for Maintaining Wire Rope2014

    • 著者名/発表者名
      Junya Yasutomi, Yoshio Aoki, Akihisa Tabata, Yuki Kanto, Shoichi Nagoshi
    • 学会等名
      The Fifth US/Japan NDT Symposium ASNT/JSNDI
    • 発表場所
      Maui, Hawaii
    • 年月日
      20140616-20140619
  • [学会発表] 自立型プローブクライマーのプロトタイプ設計2013

    • 著者名/発表者名
      青木 義男,田畑昭久,三之宮 光太郎,中島 優樹
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      米子コンベンションセンター
    • 年月日
      20131008-20131010
  • [学会発表] THE SPACE ELEVATOR CONSTRUCTION CONCEPT2013

    • 著者名/発表者名
      Yoji Ishikawa, Yoshio Aoki, et. al.
    • 学会等名
      64th International Astronautical Congress
    • 発表場所
      Beijing, China.
    • 年月日
      20130926-20130930
  • [学会発表] STUDY ON DYNAMIC RESPONSE OF FRP FLOAT FOR LIGHT SEAPLANE2013

    • 著者名/発表者名
      K. Wakizaka, Y. Aoki, A. Tabata, G. Ben
    • 学会等名
      19th International Conference on Composite Materials
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      20130728-20130802
  • [学会発表] ワイヤーロープ保守用プローブクライマーの性能評価

    • 著者名/発表者名
      安富 淳哉,三之宮 光太郎,中島 優樹,青木 義男,田畑 昭久
    • 学会等名
      日本機械学会交通物流部門講演会
    • 発表場所
      日本機械学会会議室
  • [図書] 自動車への適用事例から学ぶ「CFRP」の要素技術2013

    • 著者名/発表者名
      青木義男
    • 総ページ数
      20
    • 出版者
      ㈱情報機構
  • [図書] Interdisciplinary Mechatronics -Engineering Science and Research Development-2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshio AOKI, Akihisa TABATA, Emiko HARA
    • 総ページ数
      18
    • 出版者
      Wiley

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公開日: 2015-05-28  

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