氏  名:上原 繁輝

論文題目:PC鋼材破断検出に向けた音響モニタリングシステムの開発

指導教員:長井正嗣

 本研究では,PC橋におけるPCケーブルの破断を検出することを目的とした振動・波動モニタリング方法について検討した.具体的には,PCケーブルが破断する際に発生する音に着目し,開発を進めてきた音響モニタリングシステムの改善と音源位置同定について検討した.

 音響モニタリングシステムの改善点は,コンクリートマイクの個数を4台に増設するために入力部の構成を変更した点と,インターネット環境がないフィールドでインターネットに接続させるために通信システム部を変更した点である.前者の改善により,ケーブル破断音の音源位置同定を可能とし,後者の改善により,フィールドに設置するPCから,データ取得と遠隔操作を可能とし,現地へ直接行かずに継続的な計測が出来るようになる.

 PCケーブル破断音の音源位置同定に向けた検討では,複数台のコンクリートマイクによって,コンクリート内部を伝播する音(弾性波)の発生位置を同定するために,3次元の音源位置同定手法の定式化を行った.そして,室内実験から同定手法の妥当性を検証した.さらに,コンクリート内部を伝播する音(弾性波)の弾性波速度の同定精度に与える影響が大きいことが分かった.このため,解析対象とする周波数帯域を限定し,波形の高周波数成分を取り除いてノイズを低減させるパスバンドフィルターを利用する方法について検討した.この結果,音源位置の同定精度が向上した.ただし,現段階では,音源位置とコンクリートマイクの設置ケースが限定されているため,両者の位置関係をパラメータとした追加実験を行い,データを蓄積する必要がある.

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