RFIDタグを用いた新しい疲労センシング技術の開発

本年度では、これまでに開発してきたRFID型疲労センサやアクティブ型の無線センサを用いて、構造物診断のためのセンサネットワークの構築を行った。IEEE802.15.4やインターネットなどの様々な通信技術と損傷記憶スマートパッチを組み合わせることで、遠隔地から疲労モニタリングが可能なシステムを提案するなど、期待以上の進展があった。また疲労き裂進展における下限界近傍の挙動を応用することにより、同じ材料のセンサのみで、構造材の疲労負荷回数と応力振幅を推定できることを示した。センサ材料の変位制御疲労試験を行い、また有限要素法(FEM)による応力場解析を行うことで、各材料の下限界近傍のき裂進展特性を明らかにした。さらに、屋外における暴露試験や腐食疲労き裂進展試験を行うことで、固定方法や暴露環境がスマートパッチの特性にどのような変化を与えるか評価した。これらの結果からスマートパッチの実用化に当たり必要な条件、使用可能な環境などを推定することができた。近年、疲労による損傷事例は交通量の増大や鋼橋の老朽化に伴い増加しており、一般の疲労照査法では多大な労力を要することが問題となっている。本研究では無線疲労センサの作製に成功しており、簡便な方法で効率的に構造物の維持管理を行えることを示しているところに特色があり、価値が高いと考えられる。今後、提案されたセンサを、腐食やひずみ等の他のセンサと組み合わせて構造物に適用することで、より高度な構造物ヘルスモニタリングが可能となることが期待される。

本年度では、これまでに開発してきたRFID型疲労センサやアクティブ型の無線センサを用いて、構造物診断のためのセンサネットワークの構築を行った。IEEE802.15.4やインターネットなどの様々な通信技術と損傷記憶スマートパッチを組み合わせることで、遠隔地から疲労モニタリングが可能なシステムを提案するなど、期待以上の進展があった。また疲労き裂進展における下限界近傍の挙動を応用することにより、同じ材料のセンサのみで、構造材の疲労負荷回数と応力振幅を推定できることを示した。センサ材料の変位制御疲労試験を行い、また有限要素法(FEM)による応力場解析を行うことで、各材料の下限界近傍のき裂進展特性を明らかにした。さらに、屋外における暴露試験や腐食疲労き裂進展試験を行うことで、固定方法や暴露環境がスマートパッチの特性にどのような変化を与えるか評価した。これらの結果からスマートパッチの実用化に当たり必要な条件、使用可能な環境などを推定することができた。近年、疲労による損傷事例は交通量の増大や鋼橋の老朽化に伴い増加しており、一般の疲労照査法では多大な労力を要することが問題となっている。本研究では無線疲労センサの作製に成功しており、簡便な方法で効率的に構造物の維持管理を行えることを示しているところに特色があり、価値が高いと考えられる。今後、提案されたセンサを、腐食やひずみ等の他のセンサと組み合わせて構造物に適用することで、より高度な構造物ヘルスモニタリングが可能となることが期待される。