大型構造物の劣化損傷度評価のためのワイヤレスセンサネットワーク

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24656403
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 榎 学 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70201960)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: インテリジェント材料 / 安心・安全材料 / 構造ヘルスモニタリング / 疲労損傷センサ / 腐食損傷センサ

研究概要

本研究では、構造ヘルスモニタリングのためのワイヤレスセンサネットワークの構築を目的に、まず、各センサの小型・無線化を目指した。損傷記憶スマートパッチについては、耐環境性と現場での扱いやすさを考慮して、センサ形状やパッケージの変更を行った。また、ACM型腐食センサについては、より小型で低消費電力の計測装置を開発した。次に、近距離無線通信規格を利用して、各センサを互いに無線で接続することで、疲労と腐食の同時監視が可能なワイヤレスセンサネットワークの構築を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of specimen shape on fatigue behavior in thin pure copper sheet for smart stress-memory patch (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Shiraiwa, M.Enoki
  • 雑誌名: ISIJ International 巻: 54(in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strain-Controlled Fatigue Behavior in Thin Pure Copper Sheet for Smart Stress-Memory Patch (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Shiraiwa, M. Enoki
  • 雑誌名: Materials Transactions 巻: 53 ページ: 690-695
  • DOI: 10.2320/matertrans.MBW201117
  • 査読あり
• [学会発表] Improvement of simultaneous measurement of fatigue and corrosion by smart patch and ACM sensor (2014)
  • 著者名/発表者名: Fang Yuan, Takayuki Shiraiwa, ManabuEnoki
  • 学会等名: 日本金属学会2014年春期(第154回)講演大会
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
  • 年月日: 2014-03-23
• [学会発表] RFID タグを用いた 構造用接着剤の破壊検知 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大橋成彰、白岩隆行、榎学
  • 学会等名: 日本金属学会2014年春期(第154回)講演大会
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
  • 年月日: 2014-03-23
• [学会発表] 応力記憶スマートパッチの最適設計と測定精度 (2014)
  • 著者名/発表者名: 白岩 隆行, 榎 学
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会2014年春季(第167回)講演大会
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
  • 年月日: 2014-03-23
• [学会発表] 設備診断のための疲労・腐食ワイヤレスセンサネットワーク (2014)
  • 著者名/発表者名: 榎学, 白岩 隆行
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会2014年春季(第167回)講演大会
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
  • 年月日: 2014-03-22
• [学会発表] AE 法によるゴムコア通電ボールの圧縮破壊挙動の評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 白岩 隆行, 榎 学
  • 学会等名: 第19回AE 総合コンファレンス
  • 発表場所: 関西大学(大阪府)
  • 年月日: 2013-12-06
• [学会発表] Evaluation of the accuracy of the estimated crack length by the conductive film on the smart stress-memory patch (2013)
  • 著者名/発表者名: Fang Yuan, Takayuki Shiraiwa, ManabuEnoki
  • 学会等名: 日本金属学会2013年秋期(第153回)講演大会
  • 発表場所: 金沢大学(石川県)
  • 年月日: 2013-09-19
• [学会発表] 腐食疲労評価のためのセンシングシステムの検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 白岩 隆行, 榎 学、篠原 正
  • 学会等名: 日本金属学会2013年秋期(第153回)講演大会
  • 発表場所: 金沢大学(石川県)
  • 年月日: 2013-09-19
• [学会発表] 損傷記憶スマートパッチによる変動荷重の評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村上岳央、白岩隆行、榎学
  • 学会等名: 日本金属学会2013年秋期(第153回)講演大会
  • 発表場所: 金沢大学(石川県)
  • 年月日: 2013-09-19
• [学会発表] Development of a wireless sensor for simultaneous measurement of fatigue and corrosion (2013)
  • 著者名/発表者名: Fang Yuan, Takayuki Shiraiwa, ManabuEnoki, Tadashi Shinohara
  • 学会等名: The 13th International Conference onFracture
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2013-06-18
• [学会発表] Near-threshold Fatigue Crack Behavior of Thin Copper Sheet and its Application for Structural Health Monitoring (2013)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Shiraiwa, Manabu Enoki
  • 学会等名: The 13th International Conference on Fracture
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2013-06-18
• [学会発表] Advanced Industrial Security System Project (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Enoki, T. Shiraiwa
  • 学会等名: The 3rd Asia-Arab Sustainable Energy Forum & the 5th Int. Workshop on SSB
  • 発表場所: 弘前大学(青森県)
  • 年月日: 2013-05-05
• [学会発表] ワイヤレスネットワークによるグローバル損傷評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 榎学, 白岩隆行
  • 学会等名: 第56回材料強度と破壊総合シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学(東京都)
  • 年月日: 2013-04-10
• [学会発表] 設備診断のための損傷記憶センサとACM センサの高度化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 榎学, 白岩隆行, 篠原正
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会第165回春季講演大会
  • 発表場所: 東京電機大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] 損傷記憶スマートパッチの耐環境特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村上 岳央, 白岩 隆行, 榎 学
  • 学会等名: 日本金属学会2013年春期大会
  • 発表場所: 東京理科大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] Evaluation of the accuracy of the estimated crack length by the conductive film on the smart stress-memory patch (2013)
  • 著者名/発表者名: Fang Yuan, Manabu Enoki, Takayuki Shiraiwa
  • 学会等名: 日本金属学会2013年春期大会
  • 発表場所: 東京理科大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] 電着銅薄板の下限界近傍疲労き裂進展挙動とスマートパッチへの応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 白岩 隆行, 原 芳, 榎 学
  • 学会等名: 日本金属学会2013年春期大会
  • 発表場所: 東京理科大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] Wireless sensor network for long-term monitoring of fatigue and corrosion (2013)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Shiraiwa, Yuan Fang, Manabu Enoki, Tadashi Shinohara
  • 学会等名: ASNT 22nd Research Symposium
  • 発表場所: The PeabodyMemphis
  • 年月日: 2013-03-18
• [学会発表] 応力記憶スマートパッチとACM センサによる疲労と腐食の同時計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 白岩隆行, 原 芳, 榎 学, 篠原 正
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会第164回秋季講演大会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2012-09-17
• [学会発表] Development of Wireless Stress-memory Patch for FatigueDamage Monitoring (2012)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Shiraiwa, Manabu Enoki
  • 学会等名: NIMS Conference 2012
  • 発表場所: Epochal Tsukuba
  • 年月日: 2012-06-04