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STRUCTURE ASSESSMENT SYSTEM, STRUCTURE ASSESSMENT DEVICE AND STRUCTURE ASSESSMENT METHOD

Foreign code F180009617
File No. 5466
Posted date Nov 20, 2018
Country WIPO
International application number 2017JP008818
International publication number WO 2017199542
Date of international filing Mar 6, 2017
Date of international publication Nov 23, 2017
Priority data
  • P2016-098951 (May 17, 2016) JP
Title STRUCTURE ASSESSMENT SYSTEM, STRUCTURE ASSESSMENT DEVICE AND STRUCTURE ASSESSMENT METHOD
Abstract A structure assessment system according to one embodiment comprises a plurality of AE sensors, a signal processing unit, a position locating unit, a speed calculating unit, and an assessment unit. The AE sensors detect elastic waves generated by a structure. The signal processing unit extracts an AE signal that includes information pertaining to the elastic waves, by performing signal processing on the elastic waves detected by the AE sensors. The position locating unit derives a source distribution that represents the distribution of sources of the elastic waves generated by the structure, on the basis of the AE signal. The speed calculating unit derives, on the basis of the AE signal, the velocity of propagation of the elastic wave generated by the structure. The assessment unit assesses the soundness of the structure on the basis of the source distribution and the velocity of propagation.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
In recent years, highly economic growth phase of the bridge construction such as due to aging of the structure has been the problem. Even if an accident occurs to damage in case of the structure is in order to do, the state of the structure from the conventional technique for monitoring have been proposed. For example, the occurrence of the internal crack, or, with the development of the crack generated inside the elastic wave, detected by the high-sensitivity sensor AE(Acoustic Emission: acoustic, emission) method, the technique for detecting a damage of the structure has been proposed. AE is, material fatigue propagation of cracks occurring due to an elastic wave. AE method, the piezoelectric element using the AE sensor (voltage signal) of the elastic wave is detected as the signal AE. AE signal, before the fracture of the material is detected as an indication of the. Therefore, the occurrence frequency and signal intensity of the AE signal, indicative of the integrity of the material is useful. Therefore, deterioration of the structure of the AE method for detecting a sign of the study is being performed.
The load from the traffic and the like when applied to concrete version of the bridge, the development of cracks in the floor plate and the friction generated by the AE. AE sensor is provided on the surface of the floor plate can be, generated from the floor plate of the AE can be detected. In addition, a plurality of AE sensors may be installed in, between AE sensor of the AE AE signal from the difference between the arrival time of the location of the source location can be generated. The AE from the result of the position of the source location, target floor estimate the degree of damage of the plate is being performed. However, the plotting result, damage and the degree of association is not sufficient, and stable evaluation of the health may not be performed. In addition, such a problem, a concrete floor of the bridge plate is not limited to the generation of a crack or the progress of the elastic wave is generated with a structure that is common to all the problems.
Scope of claims (In Japanese)請求の範囲 [請求項1]
 構造物より発生した弾性波を検出する複数のAEセンサと、
 前記AEセンサによって検出された前記弾性波に対して信号処理を行うことによって前記弾性波に関する情報を含むAE信号を抽出する信号処理部と、
 前記AE信号に基づいて、前記構造物で発生した前記弾性波の発信源の分布を表す発信源分布を導出する位置標定部と、
 前記AE信号に基づいて、前記構造物で発生した前記弾性波の伝搬速度を導出する速度演算部と、
 前記発信源分布と、前記弾性波の伝搬速度とに基づいて、前記構造物の健全性を評価する評価部と、
 を備える構造物評価システム。

[請求項2]
 前記評価部は、前記発信源の密度に関する基準値に基づいて前記発信源分布を前記発信源が疎な領域と前記発信源が密な領域との二つの領域に区分けし、前記発信源が疎な領域であり、かつ、前記弾性波の伝搬速度に関する基準値より前記弾性波の伝搬速度が低い領域を最も構造物の劣化が進行している領域と評価する、請求項1に記載の構造物評価システム。

[請求項3]
 前記速度演算部は、前記AE信号に基づいてAEトモグラフィ解析を行うことによって前記弾性波の伝搬速度の分布を表す伝搬速度分布を導出し、
 前記評価部は、前記弾性波の伝搬速度に関する基準値に基づいて前記伝搬速度分布を前記伝搬速度が高い領域と前記伝搬速度が低い領域との二つの領域に区分けし、前記発信源分布と、前記伝搬速度分布とを用いて、前記発信源が疎な領域であり、かつ、前記伝搬速度が低い領域を最も劣化が進行している領域と評価する、請求項1又は2に記載の構造物評価システム。

[請求項4]
 前記評価部は、前記構造物の各領域を、健全、中間劣化I、中間劣化II及び限界劣化の4つで評価することによって、前記構造物の各領域がそれぞれ健全、中間劣化I、中間劣化II及び限界劣化のいずれに相当するのかが示された評価結果分布を導出し、導出した前記評価結果分布を出力する、請求項1~3のいずれか一項に記載の構造物評価システム。

[請求項5]
 前記評価部は、前記発信源が疎な領域であり、かつ、前記弾性波の伝搬速度に関する基準値より前記弾性波の伝搬速度が高い領域を、構造物の劣化が最も進行していない健全な領域と評価する、請求項2~4のいずれか一項に記載の構造物評価システム。

[請求項6]
 前記位置標定部は、前記AEセンサによって検出された前記弾性波の振幅情報に基づいて、既定の振幅以上の発信源の分布が表された前記発信源分布を導出する、請求項1~5のいずれか一項に記載の構造物評価システム。

[請求項7]
 前記弾性波の振幅情報は、前記AEセンサによって検出された各イベントにおける前記弾性波の第一到達波の振幅の情報である、請求項6に記載の構造物評価システム。

[請求項8]
 前記弾性波は、前記構造物に応力が印加された結果として構造物表面あるいは内部の損傷より発生したものである、請求項1~7のいずれ一項に記載の構造物評価システム。

[請求項9]
 構造物より発生した弾性波を検出する複数のAEセンサそれぞれによって検出された前記弾性波に対して信号処理を行うことによって前記弾性波に関する情報を含むAE信号を抽出する信号処理部と、
 前記AE信号に基づいて、前記構造物で発生した前記弾性波の発信源の分布を表す発信源分布を導出する位置標定部と、
 前記AE信号に基づいて、前記構造物で発生した前記弾性波の伝搬速度を導出する速度演算部と、
 前記発信源分布と、前記弾性波の伝搬速度とに基づいて、前記構造物の健全性を評価する評価部と、
 を備える構造物評価装置。

[請求項10]
 構造物より発生した弾性波を検出する複数のAEセンサそれぞれによって検出された前記弾性波に対して信号処理を行うことによって前記弾性波に関する情報を含むAE信号を抽出する信号処理ステップと、
 前記AE信号に基づいて、前記構造物で発生した前記弾性波の発信源の分布を表す発信源分布を導出する位置標定ステップと、
 前記AE信号に基づいて、前記構造物で発生した前記弾性波の伝搬速度を導出する速度演算ステップと、
 前記発信源分布と、前記弾性波の伝搬速度とに基づいて、前記構造物の健全性を評価する評価ステップと、
 を有する構造物評価方法。

  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • TOSHIBA CORPORATION
  • KYOTO UNIVERSITY
  • Inventor
  • WATABE Kazuo
  • TAKAMINE Hidefumi
  • SHIOTANI Tomoki
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DJ DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IR IS JP KE KG KH KN KP KR KW KZ LA LC LK LR LS LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SA SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW KM ML MR NE SN ST TD TG
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