建築物の最少観測を用いたノイズ・ロバスト型次世代構造ヘルスモニタリング技術の開発

利用最少的建筑物观察开发抗噪声的下一代结构健康监测技术

• 批准号: 18656156
• 负责人: 竹脇 出
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18656156/
• 关键词: システム同定; 構造ヘルスモニタリング; 定常ランダム振動; 常時微動; 剛性・減衰同時同定; ノイズ相関; ヘルスモニタリング; ノイズ特性; フーリエ変換; 地震観測; 加速度計

本研究では,常時微動のようにSN比が小さい場合について,観測データに含まれるノイズが構造物パラメターの同定に及ぼす影響の分析を行い,ノイズレベルの推定法,およびノイズの影響を除去して構造パラメターを同定するための手法を提案した.得られた成果は以下の通り.(1)定常ランダム入力に対する構造物の応答の観測データを用いた剛性・減衰の同定手法について,観測データに含まれるノイズの影響を理論的,数値解析的に検討し,上下層ともにノイズが含まれる場合には,ノイズレベルに依存して信頼性の高い同定が難しいことを明らかにした.(2)上下層ともに付加されるノイズの相関の影響を検討するために,指定した相関を有する2つの定常ランダム過程のフーリエ変換を生成する手法を提案した.(3)上下層ともにノイズを含む観測データを用いて,ノイズのレベルおよび相関を推定する理論を展開し,伝達関数の極限が低振動数側で1に,高振動数側で0に収束する性質を利用して,剛性・減衰を評価するための補正法を提案した.また,数値例題を通じて提案手法の妥当性を示した.(4)実測データでは,関数の低振動数側での極限を用いることが困難となる場合が想定されるため,関数の極限を用いずにノイズレベルを推測する手法も提案した.(5)2層模型の常時微動計測データに(4)の手法を適用し,シミュレーションと実測データでは,剛性の評価関数形状に良好な対応が見られることを明らかにした.

In this paper, we propose a method to eliminate the influence of micro-motion on the stability and stability of structures by using the estimation method of micro-motion and SN ratio. The results of the study are as follows: (1)In the case of steady state forces, the structure's response to the measured data is dependent on the stiffness and attenuation of the structure. In the case of steady state forces, the structure's response to the measured data is dependent on the stiffness and attenuation of the structure. In the case of steady state forces, the structure's response to the measured data is dependent on the stiffness and attenuation of the structure. (2)The influence of correlation between upper and lower layers is discussed, and the method of generation of steady state process is proposed. (3)The upper and lower layers include the upper and lower layers, and the lower layers. The appropriateness of the proposed method is demonstrated through several examples. (4)The limit of the low vibration side of the relevant number is used in the case of difficulty. (5)2 The method of constant time micro-motion measurement of layer model is suitable, and the stiffness is evaluated.

项目成果

Noise-effect Compensation Method for Physical-parameter System Identification under Stationary Random Input

平稳随机输入下物理参数系统辨识的噪声效应补偿方法

• 发表时间: 2008
• 期刊: Structural Control and Health Monitoring (印刷中)
• 作者: 酒井早苗;井町寛之;関口勇地;大橋晶良;原田秀樹;鎌形洋一;S. Yoshitomi
• 通讯作者: S. Yoshitomi

小振幅定常ランダム入力を用いた建築構造物のシステム同定におけるノイズバイアスの補正法

小幅度稳定随机输入的建筑结构系统识别噪声偏差校正方法

• 发表时间: 2008
• 期刊: 日本建築学会構造系論文集 627号
• 作者: Kubota;K.;A.Ohashi;H.Imachi;H.Harada;菊本 統 他;吉富 信太
• 通讯作者: 吉富 信太

定常ランダム入力を受ける建築物の剛性と減衰の同定におけるノイズの影響の補正法

一种在稳定随机输入的建筑物刚度和阻尼识别中校正噪声影响的方法

• 发表时间: 2007
• 期刊: 日本建築学会近畿支部研究報告集 (印刷中)
• 作者: 安田仁奈;長井 敏;浜口昌巳;灘岡和夫;吉富信太
• 通讯作者: 吉富信太