【研究分野】船舶海洋工学

【研究領域課題番号】15H04209 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

荷重同定 / 変形同定 / 光ファイバセンサ / 分布計測 / FBG / 逆解析 / 構造ヘルスモニタリング / ひずみ / 材料・構造力学 / 風車ブレード / 独立ピッチ制御 / OFDR

【研究成果の概要】

本研究では、1 mm以下の空間分解能で光ファイバに沿って連続的にひずみを高速に計測できるシステムの開発に成功し、その評価方法を構築した。このシステムで計測されたひずみ情報をもとに逆解析手法を用いて、風車ブレードを模擬した翼または平板構造に作用する荷重と変形を精度よく同定することに成功した。この成果は、大型化風車の過大荷重・有害変形を抑制する制御機構に組み込むことが期待され、より安全かつ信頼性の高い運用に寄与する。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【配分額】14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円)

【研究分野】船舶海洋工学

【研究領域課題番号】23760779 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

材料 / 構造力学 / 荷重同定 / 光ファイバセンサ / 分布計測 / FBG / OFDR / 逆解析 / 構造ヘルスモニタリング / ひずみ

【研究成果の概要】

約6mの複合材料製翼ボックスおよび約1mのアルミ製風洞模型に光ファイバセンサを設置し,構造試験または風洞試験で得られたひずみ情報をもとに逆解析手法を用いて荷重を同定した.複合材料製翼ボックスには,1系統あたり30～40個の光ファイバひずみセンサを直列に配置し,翼長手方向に7系列設置した.極めて高い精度でひずみ分布が測定でき,同定した荷重もよい推定精度を示した.アルミ製風洞模型には,母材,フラップ,スラットに全長にわたりひずみ計測が可能な1または2本の光ファイバひずみセンサを設置し,風洞試験時の測定ひずみから圧力を同定し,おおよそ良い一致を示した.

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2011 - 2012

【配分額】3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)