音響周波数コムによる大自由度構造精密推定法の開発

利用声频梳的大自由度结构精确估计方法的发展

• 批准号: 13J10177
• 负责人: 大谷 隆浩
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J10177/
• 关键词: 周波数コム; 構造解析; 信号解析; ヘルスモニタリング; 音響周波数コム; 進化的計算

前年度に引き続き，精密小型加振機を用いた道路付属物の健全性評価手法の開発と，周波数コム型の弾性波・電磁波を発生する精密制御定常信号システム (アクロス) による地下構造の詳細解明に向けた検討を行った．道路付属物の健全性評価手法については，精密小型加振機と無線加速度センサを用いた多点伝達関数計測の基礎実験と，伝達関数データから直接的に構造物のパラメータを推定する逆解析手法の数値実験について研究報告を行った．基礎実験においては鋼製の単純梁を試験対象として用い，同期した加振機とセンサを設置して振動応答を計測した．ARXモデルを用いて計測した応答波形を解析することにより，振動モード形状などを精度よく推定できることを示した．数値実験においては簡単な線形力学モデルを仮定して，計測雑音の大きさに応じて推定精度がどのように変化するかを調べた．低次の固有振動数やモード形状は高雑音でも比較的精度よく推定できるが，高次モードや構造パラメータをうまく推定するためには，高精度に伝達関数を計測する必要があることを示した．弾性・電磁アクロスによる地下構造探査については，人工的に生成した電磁波により地下構造を調べる電磁アクロスのデータ解析に取り組んだ．本年度は，静岡大学で2007年から2012年までに行われた電磁アクロス試験送信の観測データを用いて，その解析手順を再検討した．観測データには気温変化に強く影響している日周変動や，地震や落雷などによるイベント的な変化，人為的と見込まれる雑音が多く含まれていることを示した．これにより，単純なデータのスタッキングだけでなく，天候・地震波形のような他の観測記録や，人為的雑音源の稼働状況など事前情報に基づいた雑音除去により，SN比を向上させられる見込みがあることを示した．

In the past year, the development of health evaluation methods for road accessories in the use of precision small vibration machines, the generation of periodic wave types and electromagnetic waves, the precise control of constant signals, and the detailed analysis of underground structures have been carried out. A Study Report on the Method for Assessing the Health of Road Components by Using a Precision Mini-Vibrator and a Wireless Accelerometer to Measure the Basic Data of Multi-Point Measurement and to Estimate the Data of Multi-Point Measurement and Direct Measurement of Road Components by Using an Inverse Analytical Method The basic structure of the steel beam is tested and the vibration response is measured. The number of simple linear mechanics is determined by measuring the amplitude of sound and estimating the accuracy of sound. The natural vibration number of the low order is different from the shape of the high order. The accuracy of the comparison is estimated. The accuracy of the high order vibration structure is estimated. The accuracy of the measurement of the high order vibration is necessary. The electromagnetic wave is generated artificially and the underground structure is modulated by electromagnetic wave. This year, Shizuoka University from 2007 to 2012 to conduct research on electromagnetic transmission test data transmission, analysis procedures to re-examine. The temperature of the earth varies greatly from day to day. In this case, the weather, seismic waveform, and other measurement records are used to detect the artificial sound source and the condition of the plant. In advance, the basic sound is removed. In addition, the SN ratio is increased.

项目成果

Laboratory experiment of the structural sensing method using the accurate artificial vibrator

精密人工振动器结构传感方法的室内实验

• DOI: 10.1016/j.aei.2015.03.008
• 发表时间: 2015
• 期刊: Advanced Engineering Informatics
• 影响因子: 8.8
• 作者: Masayuki SAEKI;Tatsuya KURIHARA;Mika Tsukahara and Takahiro OHTANI
• 通讯作者: Mika Tsukahara and Takahiro OHTANI

CAの能動的監視観測に向けた電磁アクロスの開拓研究の再起動

重启电磁跨越的开拓性研究以主动监测CA

• 发表时间: 2015
• 作者: 熊澤峰夫;小川康雄;大谷隆浩;東原紘道
• 通讯作者: 東原紘道

精密小型加振機を用いた振動特性同定手法の開発

使用精密小型振动器开发振动特性识别方法

• 发表时间: 2014
• 期刊: 土木学会論文集A2（応用力学）
• 作者: Masayuki SAEKI;Tatsuya KURIHARA;Mika Tsukahara and Takahiro OHTANI;塚原美佳・奥村昴史・渡邉和樹・大谷隆浩・石井克哉・佐伯昌之・藤原鉄朗
• 通讯作者: 塚原美佳・奥村昴史・渡邉和樹・大谷隆浩・石井克哉・佐伯昌之・藤原鉄朗

Development and verification of an accurate small vibrator and wireless acceleration sensors for vibration characteristic estimation

用于振动特性估计的精确小型振动器和无线加速度传感器的开发和验证

• 发表时间: 2015
• 作者: Takafumi Okumura;Takahiro Otani;Mika Tsukahara and Masayuki Saeki
• 通讯作者: Mika Tsukahara and Masayuki Saeki

Preliminary experiments of a structural health monitoring method with an accurately controlled small vibrator and wireless sensor networks

精确控制小型振动器和无线传感器网络结构健康监测方法的初步实验

• 发表时间: 2015
• 作者: Takahiro Otani;Takafumi Okumura;Mika Tsukahara;Katsuya Ishii and Masayuki Saeki
• 通讯作者: Katsuya Ishii and Masayuki Saeki