Development of a new small device for hammering test and numerical experiments based on the defect topology identification method

基于缺陷拓扑识别方法的新型小型锤击试验及数值实验装置研制

• 批准号: 22K04283
• 负责人: 倉橋 貴彦
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04283/
• 关键词: レベルセット型トポロジー最適化; 非破壊検査; 機械学習; 有限要素法; 欠陥トポロジー同定; コンクリート構造; 打撃試験; 計算力学; データサイエンス

遊間における小型・微弱打撃試験装置の開発として，高精度変位センサーを購入し，微弱打撃による波形が計測可能な装置開発を行った．片持ち梁モデルに対する打撃試験を実施し，シミュレーションによって算定された応答波形と同等となることを確認した．また，空洞の有無の簡易リアルタイム把握システムの構築に向け，XORゲートに対する機械学習プログラムを構築し，二値判定用が可能であることを確認した．このプログラムにおける検証では，〇×の文字判定用のプログラムを作成し検討を実施したが，打撃応答データを入力値とした場合，多大な計算時間を要する懸念があることから，この点は将来的な課題とする．空洞形状同定の高精度化に向けた準備として，Prof. J.Baigesの論文を参考に，重み付き感度を取り入れた空洞形態同定のプログラム構築を行った．今回の検討では，シミュレーション結果を実測値に見立てて，空洞形態同定の解析を行っているが，正解と仮定した空洞形態に類似した結果が得られることを確認した．学会活動としては，日本機械学会第14回最適化シンポジウム，JSPS二国間セミナーにて研究成果を報告し，現状までの結果については，現在，英文ジャーナルMaterials Today: Proceedingsへ投稿をし，受理されている．また，本研究成果における問題点として，空洞の初期形態を変えると，同定後の結果が良好にならない場合があることも確認している．この点は今後の課題と考えている．その他，関連研究として，打撃応答波形を用いた機械学習に基づく空洞形態同定に関する研究も進めている．こちらの研究も，英文ジャーナルEngineering Optimizationへ投稿をし，受理されている．

The development of small and weak impact test equipment in the middle of the game is very important. The test was conducted on the basis of the test results. For example, if there is a hole in the structure of the structure, XOR must be used to determine the mechanical learning of the structure of the structure. The test results of this program show that there is a lot of suspense about how much computing time is required to create and implement a program for text judgment, and how much computing time is required to combat the value of answering data. This is a future issue. The preparation of cavity shape uniformity with high precision is discussed in Prof. J. Baiges 'paper. The results of this study were confirmed by the analysis of cavity morphology. The 14th Optimization Program of Japan Mechanical Society (JSPS), JSPS Inter-national Research Results Report, Current Status and Results Report, JSPS Today: Proceedings Submission, Acceptance, etc. The results of this study are as follows: the initial shape of the cavity is changed, and the results are good. This is the first time I've seen a problem. The study of the relationship between them and the application of mechanical learning in the study of the relationship between the shape of the cavity and the shape of the cavity. This is the first time I've ever been in a position to do this.

项目成果

打撃試験データを用いたレベルセット型トポロジー最適化に基づく空洞形態の同定解析

基于冲击试验数据的水平集拓扑优化的空腔形貌识别分析

• 发表时间: 2022
• 作者: T. Kurahashi;T. Koike;M. Kishida;Y.Murakami and F.Ikeda;小池 永遠，倉橋 貴彦，岸田 真幸，村上 祐貴，池田 富士雄;倉橋 貴彦，竹内 健悟，小池 永遠，村上 祐貴，池田 富士雄
• 通讯作者: 倉橋 貴彦，竹内 健悟，小池 永遠，村上 祐貴，池田 富士雄

Application of level-set type topology optimization for defect topology identification analysis using hammering response data

水平集型拓扑优化在使用锤击响应数据的缺陷拓扑识别分析中的应用

• DOI: 10.1016/j.matpr.2023.03.261
• 发表时间: 2023
• 期刊: Materials Today: Proceedings
• 作者: T. Kurahashi;T. Koike;M. Kishida;Y.Murakami and F.Ikeda
• 通讯作者: Y.Murakami and F.Ikeda

重み付き感度を用いたレベルセット型トポロジー最適化に基づく欠陥トポロジーの同定解析

基于加权灵敏度水平集拓扑优化的缺陷拓扑识别分析

• 发表时间: 2023
• 作者: T. Kurahashi;T. Koike;M. Kishida;Y.Murakami and F.Ikeda;小池 永遠，倉橋 貴彦，岸田 真幸，村上 祐貴，池田 富士雄
• 通讯作者: 小池 永遠，倉橋 貴彦，岸田 真幸，村上 祐貴，池田 富士雄