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2014 年度 実績報告書

弾性波動解析を援用したカスタマイズド衝撃弾性波非破壊評価システムの提案

研究課題

研究課題/領域番号 25289132
研究機関大阪大学

研究代表者

鎌田 敏郎  大阪大学, 工学研究科, 教授 (10224651)

研究分担者 李 相勲  東北学院大学, 工学部, 教授 (20377807)
内田 慎哉  立命館大学, 理工学部, 講師 (70543461)
寺澤 広基  大阪大学, 工学研究科, 助教 (50750246)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード鉄筋コンクリート / 非破壊検査 / 衝撃弾性波法 / 弾性波動解析 / PCグラウト
研究実績の概要

本年度は、通常の衝撃弾性波法では評価が困難な対象に対して、弾性波動解析により弾性波入力・受信・波形分析方法の改善を行い、評価対象の種々の条件に対して最適な弾性波の入力・受信・波形分析方法を確定することのできる「カスタマイズド衝撃弾性波非破壊評価システム」の構築に着手した。
①基本解析モデルを用いた弾性波入力・受信・波形分析方法の改善
「弾性波動解析」により、従来の標準的な仕様の衝撃弾性波法で評価が困難なものに分類されたものについて、弾性波の入力方法(打撃方法、鋼球直径、打撃位置)、弾性波の受信方法(センサの設置位置および数)、波形分析方法(波形処理、周波数分析方法)の改良を行った。
②「カスタマイズド評価システム」の構築
①において改善した「弾性波入力・受信・波形分析方法」を用いて、製作した基本実験供試体を対象に計測を行った。ここで、供試体のコンクリート内部欠陥に関する情報を把握するため、サーモグラフィ装置を用いた測定を併せて行った。その結果、「カスタマイズド評価システム」の有効性を供試体レベルで検証できた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の計画通り、基本解析モデルを用いた弾性波入力・受信・波形分析方法の改良を行うとともに、製作した基本実験供試体を対象にした計測から「カスタマイズド評価システム」の有効性の検証を行った。

今後の研究の推進方策

本年度までに提案してきた手法の有効性を検証するため、今後、以下の研究を推進する。
①実構造物における「カスタマイズド評価システム」の有効性の検証
「カスタマイズド評価システム」の実構造物への有効性の検証を行う。本システムでの評価結果の精度や確からしさを把握するために、計測点で削孔を行い、内部のひび割れの発生状況やその位置を把握する。本システムでの評価結果と実態とを比較することにより、本システムの実構造物に対する有効性の検証を行う。ここで、本システムの評価結果が良好ではない場合は、再度、弾性波動解析を行い、本システムによる評価結果が向上するための方法(フィードバック)も検討する。
②「カスタマイズド評価システム」の提案
本年度までに行ってきた「カスタマイズド評価システム」の構築と、①で行う提案した手法の実構造物での有効性の検証の成果をまとめ、「カスタマイズド評価システム」を提案する。

次年度使用額が生じた理由

次年度に計画している実構造物における「カスタマイズド評価システム」の有効性の検証および「カスタマイズド評価システム」の提案を行うにあたり、次年度使用額が発生した。

次年度使用額の使用計画

「カスタイマイズド評価システム」を実構造物へ適用した結果により、評価結果をより向上させるためのフィードバックを行う必要があるケースが生じ得るため、再度、高度な波形分析を行うために使用する波形分析プログラミングソフト(Matlab)を各研究機関で維持する。また、昨年度に引き続き「周波数応答がフラットなポータブル型の各種センサ(加速度/速度/変位センサ)」の試作を行う予定である。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Analytical Investigation of Nondestructive Evaluation Method for Internal Defects in Reinforced Concrete Slabs with Steel Plate Bonding based on Impact Elastic-wave Method2015

    • 著者名/発表者名
      Takuya Ishida, Toshiro Kamada, Shinya Uchida, Koki Terasawa and Shinichi Hattori
    • 雑誌名

      Proceedings of the Fifth International Conference on Construction Materials

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] アンカーボルト打撃時の応答特性に着目した接着剤充填状況の非破壊評価手法2015

    • 著者名/発表者名
      林本和也,内田慎哉,鎌田敏郎,宮田弘和
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 37巻 ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 衝撃弾性波法による鋼板接着補強されたRC床版内部のひび割れ損傷の非破壊評価手法2015

    • 著者名/発表者名
      石田卓也,鎌田敏郎,内田慎哉,寺澤広基,澤田友治
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 37巻 ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Imaging defects in concrete structures using accumulated SIBIE2014

    • 著者名/発表者名
      Sanghun Lee, Toshiro Kamada, Shinya Uchida, Daniel Linzell
    • 雑誌名

      Construction and Building Materials

      巻: Vol.67, Part B ページ: pp.180-185

    • DOI

      10.1016/j.conbuildmat.2014.05.018

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of Impact-Echo Method to Heterogenerous Materials2014

    • 著者名/発表者名
      Sanghun Lee, Takao Endo, Toshiro Kamada, Sangjin Kim
    • 雑誌名

      International Journal of the Society of Materials Engineering for Resources

      巻: Vol.20, No.2 ページ: pp.170-174

    • DOI

      10.5188/ijsmer.20.170

    • 査読あり
  • [学会発表] 接着系あと施工アンカーを対象とした衝撃応答に基づく接着材充填状況の非破壊評価手法2015

    • 著者名/発表者名
      林本和也,内田慎哉,鎌田敏郎,宮田弘和,寺澤広基
    • 学会等名
      平成27年度全国大会土木学会第70回年次学術講演会
    • 発表場所
      岡山大学 津島キャンパス、岡山県
    • 年月日
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [学会発表] 衝撃弾性波法による鋼板接着補強されたRC床版内部のひび割れ損傷の非破壊評価手法2015

    • 著者名/発表者名
      石田卓也,鎌田敏郎,内田慎哉,寺澤広基,澤田友治
    • 学会等名
      平成27年度全国大会土木学会第70回年次学術講演会
    • 発表場所
      岡山大学 津島キャンパス、岡山県
    • 年月日
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [学会発表] 衝撃応答によるアンカーボルト固着部の接着剤充填状況の非破壊評価手法2015

    • 著者名/発表者名
      林本和也,内田慎哉,鎌田敏郎,宮田弘和,寺澤広基
    • 学会等名
      平成27年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 発表場所
      摂南大学 寝屋川キャンパス、大阪府
    • 年月日
      2015-05-30 – 2015-05-30
  • [学会発表] 鋼板接着補強したRC床版の衝撃弾性波法による内部損傷評価手法に関する解析的検討2015

    • 著者名/発表者名
      石田卓也,鎌田敏郎,内田慎哉,寺澤広基,澤田友治
    • 学会等名
      平成27年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 発表場所
      摂南大学 寝屋川キャンパス、大阪府
    • 年月日
      2015-05-30 – 2015-05-30
  • [学会発表] 衝撃応答解析によるコンクリート構造物の損傷とP波速度の関係に対する検討2014

    • 著者名/発表者名
      大村章太,李相勲,内田慎哉,遠藤孝夫
    • 学会等名
      平成26年度秋季講演大会,日本非破壊検査協会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、愛知県
    • 年月日
      2014-10-28 – 2014-10-29
  • [学会発表] コンクリートの欠陥を可視化のためのAccumulated SIBIE法の拡張2014

    • 著者名/発表者名
      相澤元基,李相勲,鎌田敏郎
    • 学会等名
      平成26年度秋季講演大会,日本非破壊検査協会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、愛知県
    • 年月日
      2014-10-28 – 2014-10-29

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公開日: 2016-06-01  

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