第２世代ウェーブレットによる損傷構造物の動的解析のためのアダプティブ有限要素法

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原子力発電所のタービン軸受などのように一度事故が発生すると重大な被害を及ぼすような機器の損傷・異常診断技術の開発は極めて重要なテーマあるが、回転構造の異常診断では,実際の試験で得られる異常信号を得るのは大きなコストを伴う.したがって高精度で効率的なシミュレーションツールの開発が,その異常機構を調べる上で特に重要となる.そこで本研究では,損傷を受けた軸,歯車,転がり軸受などの回転構造物に対する従来のものよりはるかに高精度で信頼性の高い新しいアダプティブ・ウェーブレット有限要素法の開発することを目的とした。すなわち,第2世代ウェーブレットに基づくアダプティブ・ウェーブレット有限要素法の開発を行った。まず、区間ウェーブレット変換と形状関数にウェーブレットを用いるウェーブレット有限要素法のハイブリッド法により、欠陥の深さを同定する方法を開発した。この方法では構造物の振動データ信号のピークによって欠陥の位置を同定することができた。次に、梁構造のモード形状の曲率と固有振動数から、き裂を同定する簡便な方法を開発した。この方法では、モード形状曲線にウェーブレット変換を施してき裂の位置をまず同定する。次に、固有振動数からき裂の深さを計算する2段階の方法を提案した。最後に、これまでの方法を円錐刑シェルの欠陥同定に拡張するために、Bスプラインウェーブレットを用いたウェーブレット有限要素法を開発した。この方法を用いると、欠陥の位置はウェーブレット変換で分解されたモード形状の特異点として求められることを示した。