広域地下構造物に対する迷走電流解析システムの開発
大面积地下结构杂散电流分析系统开发
基本信息
- 批准号:13750071
- 负责人:
- 金额:$ 1.41万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
- 财政年份:2001
- 资助国家:日本
- 起止时间:2001 至 2002
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本研究では,従来,解析手法が確立していなかった迷走電流腐食問題に対し,高速多重極境界要素法と不定条件逆解析手法を併用した,広域埋設構造物の迷走電流腐食を解析するシステムを開発した.研究実績は以下のようにまとめられる.防食を達成する電極を決定する最適化問題では,繰り返し計算が行なわれる.しかし,問題の非線形性が強い場合,繰り返し回数が多くなり計算時間が莫大になる問題があった.本研究では,非線形性が強い場合の計算時間を短くするために,高速多重極境界要素法の特徴を利用して効率的な最適化手法を開発した.本最適化問題は,非線形性を持っているため,初期値が最適解と大きく異なると計算時間が非常に多くなる.理想的な防食状態は,与える電流に過不足ない状態で,表面全ての電位および電流密度が,防食電位および電流密度となっている時である.表面全ての電位および電流密度を,防食電位および電流密度とした時,それを実現する電極を設計した.すなわち,本問題を境界積分方程式に理想的な状態の境界条件を二重境界条件として与え,逆に電極の設計変数(電流および電極の位置)を求める逆問題に帰着させた.また,迷走電流腐食を合理的に推定する解析においては,つぎの3点の手法を提案し解析システムに採り入れた.●幾何的情報や電気伝導度が得られない構造物および地域を仮想境界で囲むことで統一的に解析を行う手法●多様な先験情報に対しファジー数を用いることで統一的な表現として取り扱う枠組●解析対象とする構造物に能動的に電流を印加し,観測する電位の変化量に注目して,複数の推定量を独立に取り扱う手法以上の提案により開発したシステムを用いて,埋設構造物表面上の電流密度を定量的に推定するシミュレーションを行い手法の有効性を確かめた.
In this study, the method of high speed multiple pole element analysis and the method of inverse analysis with uncertain conditions are used to establish the problem of stray current decay in buried structures. The research results are as follows: To solve the optimization problem of electrode selection, we need to calculate. When the problem is non-linear, the number of returns is too large to calculate. In this paper, we propose an efficient optimization method for high speed multipolar element method based on the characteristics of high speed multipolar element method. This optimization problem is non-linear, and the initial optimal solution is large and the computational time is very large. The ideal anti-food state is the state of insufficient current, the surface total potential is too high current density, the anti-food potential is too high current density. When the surface potential is too high for the current density, the electrode design can be realized when the surface potential is too high for the current density. The boundary integral equation of this problem is the ideal boundary condition of the state, the double boundary condition and the inverse problem of the design number of the electrode (current and electrode position). A reasonable estimate of stray current decay is proposed.● Geometric information and electrical conductivity are obtained from structures and geographical regions, and uniform analytical methods are used. ● Multiple prior information is used to determine the number of structures. Uniform performance is obtained from groups of structures. ● Analytical image is used to determine the amount of active electrical current in structures. A plurality of independent estimation methods are used to estimate the current density on the surface of buried structures.
项目成果
期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
中村憲太郎, 天谷賢治: "大規模腐食問題に対するクラスタリングを用いた注目領域解の高速解法"日本機械学会第15回計算力学講演会講演論文集. 02-02. 825-826 (2002)
Kentaro Nakamura、Kenji Amaya:“使用聚类的大规模腐蚀问题的注意力区域解决方案的快速解决方法”日本机械工程师学会第 15 届计算力学会议论文集 02-02(2002 年)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
天谷賢治: "FMBEMを利用したカソート防食設計に対する効率的な最適化法"境界要素法論文集. 18. 49-52 (2001)
Kenji Amaya:“使用 FMBEM 进行阴极腐蚀防护设计的有效优化方法”边界元法论文。 18. 49-52 (2001)
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
天谷賢治, 兼子徹, 青木繁: "FMBEMを利用したカソード防食設計に対する効率的な最適化法"境界要素法論文集. 18. 49-52 (2001)
Kenji Amaya、Toru Kaneko、Shigeru Aoki:“使用 FMBEM 进行阴极腐蚀保护设计的有效优化方法”边界元法论文。 18. 49-52 (2001)
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