カオス時系列解析法による打音法の高度化と日常点検効率化に関する検討

利用混沌时间序列分析方法提高锤击方法精细度和提高日常巡检效率的研究

• 批准号: 18760351
• 负责人: 野村 泰稔
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760351/
• 关键词: 打音法; カオス時系列; アトラクタ; カオス時系列解析法; アトラクタ解析; リアプノフ指数解析; 離散Wavelet変換; 鋼・コンクリート合成床版; 構造ヘルスモニタリング

本研究では,非破壊検査の一つとして日常点検など多くの場面で使用される打音法の問題点を明らかにするとともに,その打撃音の定量評価に基づく異常診断法の精度向上を目的として,カオス時系列解析法を用いて再構成アトラクタの収束特性を評価し,鋼・コンクリート合成床版内部の剥離箇所検出の可能性を調査した.具体的には,大きさの異なる剥離モデルとして,2種類の合成床版のコンクリート内部に混入し,得られる打音データから再構成されるアトラクタの収束特性の評価に基づき,健全部と剥離モデルを有する部位を差別化できるかどうか確認した.結果として,合成床版の形式に関係なく,正常・異常を定量的に差別化し,提案手法の有用性が示された.本研究を通じて,得られた知見を以下にまとめる.1.診断対象の構造的特徴,剥離モデルの大きさ,打撃音の測定条件によっては,周波数領域を調査するだけでは健全部と剥離モデルを有する部位を差別化できないことが明らかとなった.2.非常に単純な計算である提案手法はFFTやWavelet変換では認識できなかった小さな剥離モデルに対して,剥離モデルの大きさや打撃音の測定条件に依存することなく,再構成アトラクタの収束特性・位相構造の違いを敏感にとらえ,健全部との差別化を図ることができた.3.提案手法はおおむね剥離モデルの大きさに応じた定量的評価が可能であり,さらに,打撃音を観測する際のノイズに対して,非常に高いロバスト性を有することが確認された.今後は打音を収録する際のサンプリング周波数の違いが結果へどのように影響するのか検討し,打撃音の時間周波数領域と再構成アトラクタの収束特性を同時に調査するアプリケーションソフトを開発する予定である.

在本研究中，我们的目的是澄清作为一种无损检查在日常检查等多种情况下使用的敲击法的问题，并提高基于敲击法的定量评估的异常诊断方法的准确性。 ，我们使用混沌时间序列分析方法评估了重建吸引子的收敛特性，并研究了检测钢/混凝土复合板内部分层位置的可能性。具体来说，作为不同尺寸的分层模型，两种类型的复合材料。楼板混凝土基于对 REIT 内部混合的吸引子的收敛特性的评估并根据获得的锤击声音数据重建，我们确认是否可以通过分层模型区分健康部件和部件，并证明了该方法的有用性。无论冲击声的测量条件如何，都可以定量区分正常和异常。因此，很明显，仅通过研究频域 2 无法区分健康部件和具有分层模型的部件。所提出的方法是一种非常简单的计算，无法通过 FFT 或小波来识别。对于小型分层模型，可以灵敏地检测重建吸引子的收敛特性和相结构的差异，并将其与健康部分区分开来，而无需依赖于分层模型的大小或冲击声的测量条件。完毕3. 已证实，该方法可以根据剥离模型的大小进行定量评估，并且在观察冲击声音时对噪声也具有很强的鲁棒性。将来，我们计划研究记录时采样频率的差异。击打声音影响结果，并开发同时研究击打声音的时频域和重建吸引子的收敛特性的应用软件。

项目成果

打撃音のアトラクタ解析に基づく鋼・コンクリート合成床版の剥離検出法の開発

基于撞击声吸引子分析的钢/混凝土组合楼板剥离检测方法开发

• 发表时间: 2008
• 作者: 野村泰稔

Application of Hybrid Soft Computing for Classification of Reinforced Concrete Bridge Structural Health Based on Thermal-Vibration Intelligent System Parameters

基于热振动智能系统参数的混合软计算在钢筋混凝土桥梁结构健康分类中的应用

• DOI: 10.1109/cspa.2019.8696007
• 发表时间: 2019-03-01
• 期刊: 2019 IEEE 15th International Colloquium on Signal Processing & Its Applications (CSPA)
• 作者: Ronnie S. Concepcion;Lorena Ilagan
• 通讯作者: Lorena Ilagan

Impact acoustics of concrete structures by applying Discrete Wavelet Transform

应用离散小波变换研究混凝土结构的冲击声学

• 发表时间: 2006
• 作者: Yasutoshi NOMURA