JP2003322644A - Method and apparatus for detecting flaw in structure - Google Patents
Method and apparatus for detecting flaw in structureInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄塔、橋梁、ビル
や機械等の構造物に発生する亀裂等の損傷及びその成長
を検出するための方法及び装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for detecting damage such as cracks generated in structures such as steel towers, bridges, buildings and machines and their growth.
【０００２】[0002]
【従来の技術】上記のような構造物では、常時、損傷の
発生及び成長をモニターし、それらが検出されたときは
早期に適切な対策を講じる必要がある。2. Description of the Related Art In the above structure, it is necessary to constantly monitor the occurrence and growth of damages and take appropriate measures as soon as they are detected.
【０００３】構造物の損傷の発生及び成長を検出する技
術としては、ＡＥ（アコースティックエミッション）法
が知られている。これは、数百kHz〜数MHzの超音波領域
のパルス波（ＡＥ）を測定することにより、損傷の発生
・成長を検出するものである。The AE (Acoustic Emission) method is known as a technique for detecting the occurrence and growth of damage to a structure. This is to detect the occurrence and growth of damage by measuring a pulse wave (AE) in an ultrasonic region of several hundred kHz to several MHz.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、以下に述べる
理由から、屋外の構造物にＡＥ法が用いられることはほ
とんどない。まず、ＡＥは非常に微弱であるため、雑音
の影響を受けやすい。また、距離による減衰が大きいた
め、損傷の至近で測定しなければならない。このため、
損傷の発生箇所が不明である場合、非常に多くの箇所に
センサを取り付けなければならず、構造物の損傷検出セ
ンサとしては実用的ではない。However, for the reasons described below, the AE method is rarely used for outdoor structures. First, since the AE is very weak, it is easily affected by noise. Also, since the attenuation due to distance is large, it must be measured in the vicinity of damage. For this reason,
If the location of damage is unknown, the sensor must be attached to a large number of locations, which is not practical as a damage detection sensor for a structure.
【０００５】また、加速度センサを用いて機器や構造物
の損傷を検出する方法も知られている。これは、損傷が
発生すると、加速度センサの出力に異常な高周波成分が
発生することを利用した方法である。上記ＡＥの場合と
同様、損傷から発生する加速度波は微弱であるため、現
実の構造物においては周囲の雑音に埋没し、損傷の発生
・成長による加速度のみを正確に検出することは難し
い。Also known is a method of detecting damage to a device or a structure by using an acceleration sensor. This is a method that utilizes an abnormal high frequency component generated in the output of the acceleration sensor when damage occurs. As in the case of the above-mentioned AE, the acceleration wave generated from the damage is weak, so that in an actual structure, it is buried in the ambient noise, and it is difficult to accurately detect only the acceleration due to the occurrence / growth of the damage.
【０００６】そこで、加速度センサの出力に微分演算処
理を施し、構造物の損傷により発生する高周波成分のみ
を抽出する方法が知られている。例えば、特開2001-509
74号公報には、検出される加速度信号に微分処理を施す
ことにより建築物の疲労損傷（クラック）を検出する方
法が紹介されている。なお、該公報には、角加速度であ
るが、加速度の2階微分量を直接測定することができる
装置が開示されている。Therefore, a method is known in which the output of the acceleration sensor is subjected to a differential operation process to extract only the high frequency component generated due to the damage of the structure. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-509
Japanese Patent Publication No. 74 discloses a method of detecting fatigue damage (cracks) in a building by subjecting the detected acceleration signal to differential processing. It should be noted that the publication discloses an apparatus that can directly measure the second-order differential amount of acceleration, which is angular acceleration.
【０００７】本発明は同様に、ただし該公報に記載の方
法よりも更に簡単な方法により、構造物の亀裂等から発
生する加速度の2階微分値を直接測定することにより構
造物の損傷の発生及び成長を検出する方法及び装置を提
供するものである。The present invention also applies to the occurrence of damage to a structure by directly measuring the second-order differential value of the acceleration generated from the crack of the structure, etc., by a method simpler than the method described in the publication. And a method and apparatus for detecting growth.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明に係る構造物の損傷検出方法は、構造
物に固定した加速度センサの測定値と、該構造物と弾性
体にて接続されている錘に固定した加速度センサの測定
値との差を取ることにより該構造物の加速度の２階微分
量を測定し、それに基づき該構造物の損傷の発生及び成
長を検出することを特徴とするものである。A method for detecting damage to a structure according to the present invention, which has been made to solve the above-mentioned problems, includes a measurement value of an acceleration sensor fixed to a structure, and a structure and an elastic body. Measuring the second derivative of the acceleration of the structure by taking the difference from the measurement value of the acceleration sensor fixed to the weight connected to the weight, and detecting the occurrence and growth of damage to the structure based on the second derivative. It is characterized by.
【０００９】また、上記課題を解決するために成された
本発明に係る構造物の損傷検出装置は、
a)構造物に固定した加速度センサと、
b)弾性体を介して上記構造物に接続された錘と、
c)上記錘に固定した加速度センサと、
d)上記両加速度センサの差を算出する演算手段と、
を備え、上記弾性体と錘とで構成される系の固有振動数
が、検出目的の損傷に伴って発生する異常な振動の振動
数よりも十分大きくなるようにしたことを特徴とする。Further, a structure damage detection device according to the present invention made to solve the above problems is a) an acceleration sensor fixed to the structure, and b) connected to the structure via an elastic body. And a c) an acceleration sensor fixed to the weight, and d) a calculation means for calculating the difference between the two acceleration sensors, and the natural frequency of the system composed of the elastic body and the weight is It is characterized in that the frequency is set to be sufficiently higher than the frequency of the abnormal vibration generated due to the damage for the purpose of detection.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】本発明の作用原理を説明する。上
記システムは、図９に示すような１質点１自由度系で表
すことができる。図９において、土台９０が本発明にお
ける構造物、質点９１が錘、ばね９２が弾性体に対応す
る。この系の運動（振動）方程式は、次式(1)の通りと
なる。
mx''＋cx'＋kx＝−mu'' … (1)
ここで、mは錘の質量、cは減衰係数、kは弾性体のばね
定数である。また、x'、x''等はそれぞれxの1階微分、2
階微分等を表す。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The principle of operation of the present invention will be described. The above system can be represented by a one-mass-point one-degree-of-freedom system as shown in FIG. In FIG. 9, the base 90 corresponds to the structure of the present invention, the mass 91 corresponds to the weight, and the spring 92 corresponds to the elastic body. The motion (vibration) equation of this system is as shown in the following equation (1). mx '' + cx '+ kx = -mu''(1) where m is the mass of the weight, c is the damping coefficient, and k is the spring constant of the elastic body. Also, x ', x'', etc. are the first derivative of x, 2
Represents the differential etc.
【００１１】構造物に固定した加速度センサから得られ
る測定値をga、錘に固定した加速度センサから得られる
測定値をgbとすると、両者の差は上式(1)の加速度x''で
ある。
x''＝gb−ga … (1)When the measured value obtained from the acceleration sensor fixed to the structure is g a and the measured value obtained from the acceleration sensor fixed to the weight is g b , the difference between the two is the acceleration x ″ in the above equation (1). Is. x '' ＝ g b −g a … (1)
【００１２】式(1)を２階微分すると、次式(2)となる。 mx''''＋cx'''＋kx''＝−mu'''' … (2) 式(2)のx''をXに置き換える。 mX''＋cX'+kX＝−mu'''' … (3)The second-order differentiation of the equation (1) gives the following equation (2). mx "" ＋ cx '"＋ kx" ＝-mu "' '… (2) Replace x '' in equation (2) with X. mX "＋ cX '+ kX ＝ －mu" "… (3)
【００１３】構造物がu＝u0sinωtで振動するとする
と、式(3)は次のようになる。
X''＋2ζωnX'＋ωn 2X＝−u0ω4sinωt …(1)
ここで、ωn＝(k/m)1/2（錘と弾性体とで構成される振
動系の固有角振動数）、ζ＝c/2(mk)1/2（減衰係数比）
である。式(1)をXについて解くと、次式(2)となる。
X＝−u0ω2Mssin(ωt−φ) … (2)
なお、
Ms＝W2/[(1−W2)2＋(2ζW)2]1/2,
tanφ＝2ζW/(1−W2),
W＝ω/ωn
である。When the structure vibrates at u = u 0 sin ωt, the equation (3) becomes as follows. X ″ + 2ζω n X ′ + ω n 2 X = −u 0 ω 4 sin ωt (1) where ω n = (k / m) 1/2 (property of vibration system composed of weight and elastic body) Angular frequency), ζ = c / 2 (mk) 1/2 (damping coefficient ratio)
Is. When equation (1) is solved for X, the following equation (2) is obtained. X = -u 0 ω 2 M s sin (ωt-φ) ... (2) It should be noted, M s = W 2 / [ (1-W 2) 2 + (2ζW) 2] 1/2, tanφ = 2ζW / ( 1−W 2 ), W = ω / ω n .
【００１４】ここでW＝ω/ωｎ<<1とすると、Ms≒W2、
φ≒0となり、式(2)は次式(3)となる。
X＝−u0ω2(ω/ωn)2sinωt＝−u''''/ωn 2 … (3)
式(3)より、構造物の加速度の２階微分量u''''は次式
(4)で求めることができる。
u''''＝−Xωn 2＝−k(gb−ga)/m … (4)If W = ω / ω n << 1, then M s ≈W 2 ,
φ ≈ 0, and equation (2) becomes the following equation (3). X = −u 0 ω 2 (ω / ω n ) 2 sin ωt = −u ″ ″ / ω n 2 … (3) From equation (3), the second derivative of the acceleration of the structure u ″ ″ Is
It can be found in (4). u '''' ＝ − Xω n 2 ＝ −k (g b −g a ) / m… (4)
【００１５】このように、本発明では、構造物に固定し
た加速度センサから得られる測定値gaと錘に固定した加
速度センサから得られる測定値gbの差［ga−gb］を取る
ことにより、構造物の加速度の２階微分量u''''を直接
得ることができる。従って、錘、弾性体及び加速度セン
サを含むセンサ部分自体も非常に単純な構造となり、演
算手段についても、単に両信号の差を取り、既知の定数
(k/m)を乗算するのみであるため、非常に単純な回路で
済む。なお、加速度の１階微分量をジャークと呼ぶた
め、本発明に係る装置はジャークドットセンサと呼ぶこ
とができる。As described above, in the present invention, the difference [g a −g b ] between the measured value g a obtained from the acceleration sensor fixed to the structure and the measured value g b obtained from the acceleration sensor fixed to the weight is calculated. As a result, the second-order differential amount u ″ ″ of the acceleration of the structure can be directly obtained. Therefore, the sensor portion itself including the weight, the elastic body and the acceleration sensor also has a very simple structure, and the arithmetic means also simply takes the difference between the two signals to obtain a known constant.
Since it only multiplies (k / m), a very simple circuit is enough. Since the first-order differential amount of acceleration is called jerk, the device according to the present invention can be called a jerk dot sensor.
【００１６】上記説明で述べた通り、本発明ではω/ωn
<<1であることを要件としている。すなわち、錘と弾性
体とで構成する振動系の固有振動数ωnを、構造物の検
出目的振動（亀裂の発生・成長により生成される振動）
の振動数ωよりも十分大きい値に設定しておく必要があ
る。具体的には、ωn＝(k/m)1/2であるため、錘の質量
をできるだけ小さく、弾性体のばね定数をできるだけ大
きくする。As described above, in the present invention, ω / ω n
The requirement is << 1. That is, the natural frequency ω n of the vibration system composed of the weight and the elastic body is defined as the target vibration of the structure (vibration generated by the generation and growth of cracks).
It is necessary to set it to a value sufficiently larger than the frequency ω of. Specifically, since ω n = (k / m) 1/2 , the mass of the weight is made as small as possible and the spring constant of the elastic body is made as large as possible.
【００１７】[0017]
【実施例１】［ジャークドットセンサ］本発明の一実施
例であるジャークドットセンサの構成を図１に示す。図
１において、一端が構造物１１に固定された板状の片持
梁１２が、本発明における錘と弾性体の両方の役割を担
っている。なお、片持梁１２の両面には減衰材１３を固
定する。そして、片持梁１２の固定端側（構造物側）に
第１加速度センサ１４を、自由端側（錘側）に第２加速
度センサ１５を固定する。このジャークドットセンサの
諸元を図２に示す。First Embodiment [Jerk Dot Sensor] FIG. 1 shows the configuration of a jerk dot sensor which is an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the plate-shaped cantilever 12 having one end fixed to the structure 11 plays a role of both a weight and an elastic body in the present invention. Attenuating members 13 are fixed on both surfaces of the cantilever 12. Then, the first acceleration sensor 14 is fixed to the fixed end side (structure side) of the cantilever 12, and the second acceleration sensor 15 is fixed to the free end side (weight side). The specifications of this jerk dot sensor are shown in FIG.
【００１８】［亀裂成長試験装置］このジャークドット
センサを用いて、構造物の亀裂の成長を検出するための
試験を行った。試験装置を図３に示す。加振器ベース３
１上にフレームベース３２を固定し、その４隅に板状ス
プリング３３を立設する。そして、４本の板状スプリン
グ３３の上に錘３４を固定する。これにより、錘３４は
フレームベース３２（及び加振器ベース３１）に対し
て、図３(a)において左右方向に、図３(b)において前後
方向に、振動可能となっている。[Crack Growth Test Device] Using this jerk dot sensor, a test for detecting crack growth of a structure was conducted. The test device is shown in FIG. Shaker base 3
The frame base 32 is fixed on the base plate 1, and plate springs 33 are provided upright at the four corners. Then, the weight 34 is fixed on the four plate springs 33. Thus, the weight 34 can vibrate with respect to the frame base 32 (and the vibrator base 31) in the left-right direction in FIG. 3A and in the front-back direction in FIG. 3B.
【００１９】フレームベース３２と錘３４の間の中央
に、予め亀裂３５ａを施した試験片３５を立設固定す
る。なお、試験片３５の上端は両側からゴム３６で挟む
ことにより錘３４に固定し、試験片３５には単純な曲げ
モーメントだけが負荷されるようにする。At the center between the frame base 32 and the weight 34, a test piece 35 having a crack 35a is vertically fixed. The upper end of the test piece 35 is fixed to the weight 34 by sandwiching it from both sides with the rubber 36 so that only a simple bending moment is applied to the test piece 35.
【００２０】試験片３５の材質はSS400、諸元は長さ:55
0mm、幅:44mm、厚さ:6mmとした。亀裂３５ａは図４(a)
(b)に示すように、試験片３５の下の固定端近くの一方
の面に、全幅に渡るように施す。亀裂３５ａの初期深さ
は、厚さの半分である3mmとした。The material of the test piece 35 is SS400, and the specifications are length: 55.
The width was 0 mm, the width was 44 mm, and the thickness was 6 mm. The crack 35a is shown in FIG.
As shown in (b), the test piece 35 is applied to one surface near the fixed end so as to cover the entire width. The initial depth of the crack 35a was 3 mm, which is half the thickness.
【００２１】この亀裂３５ａの近傍に、上記ジャークド
ットセンサ３７の他、加速度センサ３８及びアコーステ
ィックエミッション（ＡＥ）センサ３９を取り付ける。
これらのセンサは、試験片３５の亀裂３５ａを施してい
ない面に取り付ける。In addition to the jerk dot sensor 37, an acceleration sensor 38 and an acoustic emission (AE) sensor 39 are attached near the crack 35a.
These sensors are attached to the surface of the test piece 35 which is not cracked 35a.
【００２２】［試験方法］試験片３５の亀裂３５ａを成
長させるため、試験装置全体が１次の共振状態となるよ
うに、加振器ベース３１を図４(a)において左右方向に
振動させる。加振振動数は開始時4.5Hzとし、試験装置
全体が１次の共振状態を持続するように随時調整を行っ
た。[Test Method] In order to grow the crack 35a of the test piece 35, the vibrator base 31 is vibrated in the left-right direction in FIG. 4 (a) so that the entire test apparatus is in a first resonance state. The vibration frequency was set to 4.5 Hz at the start, and the test apparatus as a whole was adjusted as needed to maintain the first-order resonance state.
【００２３】［試験結果］試験片３５は、加振器ベース
３１の振動を開始してから約460秒後に破断した。試験
開始から終了（試験片破断）までのジャークドットセン
サ３７の出力波形を図５(a)に、加速度センサ３８の出
力波形を図６(a)に示す。また、200秒付近での波形を拡
大したものをそれぞれ図５(b)、図６(b)に示す。さら
に、ＡＥセンサ３９のカウント数の変化を図７に示す。[Test Results] The test piece 35 broke about 460 seconds after the vibration of the vibrator base 31 was started. The output waveform of the jerk dot sensor 37 from the start to the end (breakage of the test piece) is shown in FIG. 5 (a), and the output waveform of the acceleration sensor 38 is shown in FIG. 6 (a). Also, enlarged waveforms in the vicinity of 200 seconds are shown in FIGS. 5 (b) and 6 (b), respectively. Further, FIG. 7 shows a change in the count number of the AE sensor 39.
【００２４】これらのグラフを比較すると、次のことが
明らかとなる。まず、図６(b)より、加速度センサ３８
の出力波形においては、加振器ベース３１の振動に対応
する周期の正弦波成分が卓越しており、その他の成分は
微弱で測定することができないことが分かる。一方、図
５(b)の波頭の箇所に明瞭に見られるように、ジャーク
ドットセンサ３７の出力波形には、１周期に１回、高い
パルス状の波形（スパイク波形）５１が顕著に現れてお
り、加速度センサ３８では測定できない不連続波形（高
周波成分）を、感度良く測定できることが分かる。これ
により、ジャークドットセンサ３７は加速度センサ３８
よりも高周波成分に対する感度が高いことを確認するこ
とができた。A comparison of these graphs reveals the following. First, referring to FIG. 6B, the acceleration sensor 38
In the output waveform of, the sine wave component of the period corresponding to the vibration of the shaker base 31 is predominant, and the other components are weak and cannot be measured. On the other hand, as clearly seen in the wave front portion of FIG. 5B, a high pulse-like waveform (spike waveform) 51 remarkably appears in the output waveform of the jerk dot sensor 37 once per cycle. Therefore, it can be seen that the discontinuous waveform (high frequency component) that cannot be measured by the acceleration sensor 38 can be measured with high sensitivity. As a result, the jerk dot sensor 37 becomes the acceleration sensor 38.
It was confirmed that the sensitivity to high frequency components was higher than that.
【００２５】次に、図７のＡＥカウントのグラフに、ジ
ャークドットセンサ３７の出力波形に現れるスパイク波
形５１の高さを重畳して示す。なお、スパイク波形５１
の高さは、ジャークドットセンサ３７の出力波形から加
振周波数成分を引いて、各周期ごとの最大値を抽出した
ものである。Next, the height of the spike waveform 51 appearing in the output waveform of the jerk dot sensor 37 is superimposed on the AE count graph of FIG. The spike waveform 51
The height of is obtained by subtracting the excitation frequency component from the output waveform of the jerk dot sensor 37 and extracting the maximum value for each cycle.
【００２６】図７に示される通り、ＡＥカウントは加振
器ベース３１の振動を開始してから約90秒後に最大値を
取るが、その時刻あたりからジャークドットセンサ３７
のスパイク波形が次第に大きくなっている。ＡＥカウン
トは構造物内部の微小な亀裂の発生や進展を表す信号で
あり、一方、スパイク波形は、その亀裂が部材の巨視的
な振動応答に影響を及ぼすほど成長したことを表してい
る。従って、図７のグラフは、まず微小な亀裂が多く発
生し、その後その亀裂が成長していく過程を表している
と推測される。これはまた、ジャークドットセンサ３７
による測定値が、亀裂の成長を表す確実な指標となり得
ることを示している。As shown in FIG. 7, the AE count takes a maximum value about 90 seconds after the vibration of the shaker base 31 is started, and the jerk dot sensor 37 starts around that time.
The spike waveform of is gradually increasing. The AE count is a signal indicating the occurrence and progress of a minute crack inside the structure, while the spike waveform indicates that the crack has grown to have an effect on the macroscopic vibration response of the member. Therefore, it is presumed that the graph of FIG. 7 represents a process in which many small cracks occur first and the cracks grow thereafter. This is also jerk dot sensor 37
It shows that the measured value by can be a reliable indicator of crack growth.
【００２７】[0027]
【実施例２】本発明の別の実施例であるジャークドット
センサを図８に示す。ベース８１上に弾性体８２を介し
て錘８３を固定する。そして、ベース８１と錘８３にそ
れぞれ加速度センサ８４、８５を固定する。ベースに
は、構造物に固定するためのボルト穴８６を設ける。Embodiment 2 FIG. 8 shows a jerk dot sensor which is another embodiment of the present invention. A weight 83 is fixed on the base 81 via an elastic body 82. Then, the acceleration sensors 84 and 85 are fixed to the base 81 and the weight 83, respectively. The base has a bolt hole 86 for fixing to a structure.
【００２８】本実施例のジャークドットセンサは、図１
に示すような片持ち梁形式のものと比較すると取り扱い
が容易であり、構造物に取り付ける際の作業性が良いと
いう特長を有する。The jerk dot sensor of this embodiment is shown in FIG.
Compared with the cantilever type as shown in, it has the features of easier handling and better workability when attached to a structure.
【００２９】[0029]
【発明の効果】本発明に係る方法及び装置では、構造物
の加速度の２階微分量を直接求めることができる。それ
により得られる測定値は、従来のＡＥ法により得られる
測定値と密接な相関関係を持ち、構造物の亀裂の発生及
び成長を確実に検出することができる。また、本発明に
係る検出装置（ジャークドットセンサ）は、構造が非常
に単純であり、特殊な演算装置を用いる必要もないた
め、ＡＥセンサよりも安価に製造することができ、取り
扱いも容易である。With the method and apparatus according to the present invention, the second derivative of acceleration of a structure can be directly obtained. The measurement value obtained thereby has a close correlation with the measurement value obtained by the conventional AE method, and the occurrence and growth of cracks in the structure can be reliably detected. Further, the detection device (jerk dot sensor) according to the present invention has a very simple structure and does not require the use of a special arithmetic unit, so that it can be manufactured at a lower cost than the AE sensor and is easy to handle. is there.
【図１】 本発明の一実施例であるジャークドットセン
サの正面図。FIG. 1 is a front view of a jerk dot sensor that is an embodiment of the present invention.
【図２】 ジャークドットセンサの諸元表。FIG. 2 is a specification table of a jerk dot sensor.
【図３】 亀裂成長試験装置の正面図(a)及び側面図
(b)。FIG. 3 is a front view (a) and a side view of a crack growth test apparatus.
(b).
【図４】 試験片の亀裂部分周辺の正面図(a)及び側面
図(b)。FIG. 4 is a front view (a) and a side view (b) around the cracked portion of the test piece.
【図５】 ジャークドットセンサの出力波形のグラフ
(a)、及びその200秒付近を拡大したグラフ(b)。[Fig. 5] Graph of output waveform of jerk dot sensor
(a) and a graph (b) in which about 200 seconds are enlarged.
【図６】 加速度センサの出力波形のグラフ(a)、及び
その200秒付近を拡大したグラフ(b)。FIG. 6 is a graph (a) of the output waveform of the acceleration sensor and a graph (b) in which 200 seconds are enlarged.
【図７】 ジャークドットセンサのスパイク波形の高さ
とＡＥカウント数の推移を示すグラフ。FIG. 7 is a graph showing changes in spike waveform height and AE count of the jerk dot sensor.
【図８】 本発明の別の実施例であるジャークドットセ
ンサの斜視図。FIG. 8 is a perspective view of a jerk dot sensor that is another embodiment of the present invention.
【図９】 １質点１自由度振動系の模式図。FIG. 9 is a schematic diagram of a one-mass-one-degree-of-freedom vibration system.
１１…構造物 １２…片持梁 １３…減衰材 １４…第１加速度センサ １５…第２加速度センサ ３１…加振器ベース ３２…フレームベース ３３…板状スプリング ３４…錘 ３５…試験片 ３５ａ…亀裂 ３６…ゴム ３７…ジャークドットセンサ ３８…加速度センサ ３９…ＡＥセンサ ８１…ベース ８２…弾性体 ８３…錘 ８４、８５…加速度センサ ８６…固定用ボルト穴 ９０…土台 ９１…質点 ９２…ばね 11 ... Structure 12 ... cantilever 13 ... Damping material 14 ... First acceleration sensor 15 ... Second acceleration sensor 31 ... Vibrator base 32 ... Frame base 33 ... Plate spring 34 ... Weight 35 ... Test piece 35a ... crack 36 ... rubber 37 ... Jerk dot sensor 38 ... Acceleration sensor 39 ... AE sensor 81 ... Base 82 ... Elastic body 83 ... weight 84, 85 ... Acceleration sensor 86 ... Bolt holes for fixing 90 ... foundation 91 ... mass point 92 ... Spring
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 眞 東京都新宿区喜久井町17 早稲田大学理工 学総合研究センター内 (72)発明者 山本 鎭男 東京都新宿区大久保３−４−１ 早稲田大 学理工学総合研究センター内 Ｆターム(参考） 2G047 AA07 AA10 BA04 BA05 BC04 BC07 EA16 GA18 GG13 GG36 2G064 AB01 BA15 BB03 CC13 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Makoto Yamada 17 Kikui-cho, Shinjuku-ku, Tokyo Waseda University Science and Engineering General Research Center (72) Inventor Yasuo Yamamoto 3-4-1 Okubo, Shinjuku-ku, Tokyo Waseda Univ. Research Center for Science and Engineering F term (reference) 2G047 AA07 AA10 BA04 BA05 BC04 BC07 EA16 GA18 GG13 GG36 2G064 AB01 BA15 BB03 CC13
Claims (2)
と、該構造物と弾性体にて接続されている錘に固定した
加速度センサの測定値との差を取ることにより該構造物
の加速度の２階微分量を測定し、それに基づき該構造物
の損傷の発生及び成長を検出する方法。1. The acceleration of the structure is obtained by taking the difference between the measured value of the acceleration sensor fixed to the structure and the measured value of the acceleration sensor fixed to the weight connected to the structure by an elastic body. A method for measuring the occurrence and growth of damage to the structure based on the measurement of the second-order differential amount of the structure.
が、検出目的の損傷に伴って発生する異常な振動の振動
数よりも十分大きくなるようにしたことを特徴とする構
造物の損傷検出装置。2. A) an acceleration sensor fixed to a structure, b) a weight connected to the structure via an elastic body, c) an acceleration sensor fixed to the weight, and d) both acceleration sensors. And a calculation means for calculating the difference between, so that the natural frequency of the system composed of the elastic body and the weight is sufficiently higher than the frequency of the abnormal vibration generated due to the damage for the purpose of detection. A structure damage detection device characterized in that
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