JP3446007B2 - 構造物の劣化診断方法、及び構造物の劣化診断装置 - Google Patents
構造物の劣化診断方法、及び構造物の劣化診断装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、構造物の劣化度を
診断する構造物の劣化診断方法及び劣化診断装置に関す
る。
診断する構造物の劣化診断方法及び劣化診断装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、ベルトコンベアのフレーム構造の
劣化診断は、主に保全員の目視点検に基づく主観的且つ
定性的な評価に寄っている。上弦材、下弦材などの各部
材の肉厚を丹念に測定し、腐食減肉度を評価することも
考えられるが、フレーム構造の建設時の初期キャンバー
量が不明なことが多く、現場での精密なたわみ量の測定
は困難なことから、定量的な評価には向かない。
劣化診断は、主に保全員の目視点検に基づく主観的且つ
定性的な評価に寄っている。上弦材、下弦材などの各部
材の肉厚を丹念に測定し、腐食減肉度を評価することも
考えられるが、フレーム構造の建設時の初期キャンバー
量が不明なことが多く、現場での精密なたわみ量の測定
は困難なことから、定量的な評価には向かない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の劣化診断では目視点検に基づく主観的且つ定性的な評
価を行っているので、更新や補修の要否判定を的確にで
きているとは言い難い、また肉厚測定は労力がかかると
いう問題があった。
の劣化診断では目視点検に基づく主観的且つ定性的な評
価を行っているので、更新や補修の要否判定を的確にで
きているとは言い難い、また肉厚測定は労力がかかると
いう問題があった。
【０００４】また、ベルトコンベアのフレーム構造の建
設時の初期情報が分からず、定量的な評価を行うことが
できないという問題があった。
設時の初期情報が分からず、定量的な評価を行うことが
できないという問題があった。
【０００５】たわみ量の測定は不正確であるなどの問題
が存在する。
が存在する。
【０００６】本発明の目的は、構造物の建設時の情報が
無くても、簡便で客観的、且つ定量的な評価が行い得る
構造物の劣化診断方法及び構造物の劣化診断方法、及び
構造物の劣化診断装置を提供することにある。
無くても、簡便で客観的、且つ定量的な評価が行い得る
構造物の劣化診断方法及び構造物の劣化診断方法、及び
構造物の劣化診断装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】［構成］本発明は、上記
目的を達成するために以下のように構成されている。
目的を達成するために以下のように構成されている。
【０００８】（１）本発明（請求項１）の構造物の劣化
診断方法は、構造物に衝撃的な力を加え、加えられた衝
撃による前記構造物の振動強度の時間波形を計測するス
テップと、計測された振動数の時間波形から前記構造物
の固有振動数の値を求めるステップと、求められた固有
振動数の値から、前記構造物に加わる最大応力を算出す
るステップと、算出された最大応力から前記構造物の劣
化度を診断するステップとを含む。
診断方法は、構造物に衝撃的な力を加え、加えられた衝
撃による前記構造物の振動強度の時間波形を計測するス
テップと、計測された振動数の時間波形から前記構造物
の固有振動数の値を求めるステップと、求められた固有
振動数の値から、前記構造物に加わる最大応力を算出す
るステップと、算出された最大応力から前記構造物の劣
化度を診断するステップとを含む。
【０００９】（２）本発明（請求項３）の構造物の劣化
診断装置は、構造物の振動強度の時間波形を計測する計
測部と、この計測部で計測された振動数の時間波形から
前記構造物の固有振動数の値を求める固有振動数抽出部
と、この固有振動数抽出部で求められた固有振動数の値
から、前記構造物に加わる最大応力を算出する最大応力
推定部と、この最大応力推定部で算出された最大応力か
ら前記構造物の劣化度を診断する老朽劣化度評価部とを
具備する。 （３）本発明（請求項５）の記録媒体は、構造物に衝撃
的な力を加えることによって得られた前記構造物の振動
強度の時間波形データに対して所定の処理を行い、該構
造物の劣化度を判定するプログラムを記憶するコンピュ
ータ読み取り可能な記憶媒体において、前記プログラム
は、前記振動強度の時間波形データを、振幅の周波数波
形データに変換する機能と、変換された振幅の周波数波
形データから、前記構造物の固有振動数の値を推定する
機能と、推定された固有振動数の値から劣化度を推定す
る機能とを具備する。
診断装置は、構造物の振動強度の時間波形を計測する計
測部と、この計測部で計測された振動数の時間波形から
前記構造物の固有振動数の値を求める固有振動数抽出部
と、この固有振動数抽出部で求められた固有振動数の値
から、前記構造物に加わる最大応力を算出する最大応力
推定部と、この最大応力推定部で算出された最大応力か
ら前記構造物の劣化度を診断する老朽劣化度評価部とを
具備する。 （３）本発明（請求項５）の記録媒体は、構造物に衝撃
的な力を加えることによって得られた前記構造物の振動
強度の時間波形データに対して所定の処理を行い、該構
造物の劣化度を判定するプログラムを記憶するコンピュ
ータ読み取り可能な記憶媒体において、前記プログラム
は、前記振動強度の時間波形データを、振幅の周波数波
形データに変換する機能と、変換された振幅の周波数波
形データから、前記構造物の固有振動数の値を推定する
機能と、推定された固有振動数の値から劣化度を推定す
る機能とを具備する。
【００１０】（３）本発明（請求項５）の記録媒体は、
構造物に加えられた衝撃的な力を加えることによって得
られた前記構造物の振動強度の時間波形データに対して
所定の処理を行い、該構造物の劣化度を判定するプログ
ラムを記憶するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に
おいて、前記プログラムは、前記振動強度の時間波形デ
ータを、振幅の周波数波形データに変換する機能と、変
換された振幅の周波数波形データから、前記構造物の固
有振動数を推定する機能と、推定された固有振動数から
劣化度を推定する機能とを具備する。
構造物に加えられた衝撃的な力を加えることによって得
られた前記構造物の振動強度の時間波形データに対して
所定の処理を行い、該構造物の劣化度を判定するプログ
ラムを記憶するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に
おいて、前記プログラムは、前記振動強度の時間波形デ
ータを、振幅の周波数波形データに変換する機能と、変
換された振幅の周波数波形データから、前記構造物の固
有振動数を推定する機能と、推定された固有振動数から
劣化度を推定する機能とを具備する。
【００１１】上記二つの発明に好ましい実施態様を以下
に記す。前記構造物がベルトコンベアのフレーム構造部
であること。診断時に求められた固有振動数と、構造物
のスパン、部材寸法等の代表パラメータにより求められ
る健全時の固有振動数とを比較・評価して前記構造物の
劣化度を診断すること。
に記す。前記構造物がベルトコンベアのフレーム構造部
であること。診断時に求められた固有振動数と、構造物
のスパン、部材寸法等の代表パラメータにより求められ
る健全時の固有振動数とを比較・評価して前記構造物の
劣化度を診断すること。
【００１２】新品時に予め求められた構造物の固有振動
数と、診断時に求められた固有振動数とを比較・評価し
て前記構造物の劣化度を診断すること。診断時に求めら
れた固有振動数と、有限要素法解析により求められる健
全な構造物の固有振動数とを比較・評価して前記構造物
の劣化度を診断すること。
数と、診断時に求められた固有振動数とを比較・評価し
て前記構造物の劣化度を診断すること。診断時に求めら
れた固有振動数と、有限要素法解析により求められる健
全な構造物の固有振動数とを比較・評価して前記構造物
の劣化度を診断すること。
【００１３】［作用］本発明は、上記構成によって以下
の作用・効果を有する。振動強度の時間波形から得られ
る固有振動数から最大応力を算出し、算出された最大応
力から劣化度を推定することによって、新品時の情報が
無くても、簡便で客観的、且つ定量的な評価が行い得る
構造物の劣化診断方法及び構造物の劣化診断装置を提供
することにある。
の作用・効果を有する。振動強度の時間波形から得られ
る固有振動数から最大応力を算出し、算出された最大応
力から劣化度を推定することによって、新品時の情報が
無くても、簡便で客観的、且つ定量的な評価が行い得る
構造物の劣化診断方法及び構造物の劣化診断装置を提供
することにある。
【００１４】
【発明の実施の形態】構造物の劣化度は、その部材にか
かる応力の大きさで評価することができる。本発明で
は、構造物の固有振動数から部材にかかる応力を求め、
求められた応力から構造物の劣化度を評価する。本実施
形態では、構造物としてベルトコンベアのフレーム構造
の劣化度を評価する劣化診断装置について説明するが、
ベルトコンベアのフレーム構造以外の構造物についても
劣化度を診断することができる。本発明の実施の形態を
以下に図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実
施形態に係わる劣化診断装置の概略構成を示す図であ
る。図２は、図１に示す劣化診断装置を用いた診断方法
を示すフローチャートである。
かる応力の大きさで評価することができる。本発明で
は、構造物の固有振動数から部材にかかる応力を求め、
求められた応力から構造物の劣化度を評価する。本実施
形態では、構造物としてベルトコンベアのフレーム構造
の劣化度を評価する劣化診断装置について説明するが、
ベルトコンベアのフレーム構造以外の構造物についても
劣化度を診断することができる。本発明の実施の形態を
以下に図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実
施形態に係わる劣化診断装置の概略構成を示す図であ
る。図２は、図１に示す劣化診断装置を用いた診断方法
を示すフローチャートである。
【００１５】本装置の構成を、以下に診断方法を参照し
つつ説明する。先ず、ベルトコンベアのフレーム構造１
１に対して振動を与え、ベルトコンベアのフレーム構造
１１の振動をコンベアに設置された複数のセンサ１２で
検出する（ステップＳ１）。
つつ説明する。先ず、ベルトコンベアのフレーム構造１
１に対して振動を与え、ベルトコンベアのフレーム構造
１１の振動をコンベアに設置された複数のセンサ１２で
検出する（ステップＳ１）。
【００１６】各センサ１２は、振動強度を電気信号に変
換して連続的に出力する。各センサにはそれぞれアンプ
１３に接続され、センサ１２から出力された電気信号を
増幅して出力する。各アンプ１３の出力はデータ収集器
１４に入力され、データ収集器１４は増幅された電気信
号を、振動強度の時間波形（以下振動データと記）をデ
ジタルデータに変換してコンピュータ１５に対して出力
する。なお、データ収集器１４はコンピュータ１５に設
けられた拡張スロットの挿された拡張ボードであっても
良い。
換して連続的に出力する。各センサにはそれぞれアンプ
１３に接続され、センサ１２から出力された電気信号を
増幅して出力する。各アンプ１３の出力はデータ収集器
１４に入力され、データ収集器１４は増幅された電気信
号を、振動強度の時間波形（以下振動データと記）をデ
ジタルデータに変換してコンピュータ１５に対して出力
する。なお、データ収集器１４はコンピュータ１５に設
けられた拡張スロットの挿された拡張ボードであっても
良い。
【００１７】ここでは、検査員がベルトコンベアのフレ
ーム構造１１に隣接する図示されない歩廊上で飛び上が
り着地の衝撃でベルトコンベアのフレーム構造１１に振
動を与える。次いで、コンピュータ１５は、記憶媒体１
６に格納された劣化診断プログラム２０を読み込み、劣
化診断プログラム２０に基づいて各処理を実行する。以
下に、劣化診断プログラム２０に基づいてコンピュータ
１５が実行する各機能を説明する。
ーム構造１１に隣接する図示されない歩廊上で飛び上が
り着地の衝撃でベルトコンベアのフレーム構造１１に振
動を与える。次いで、コンピュータ１５は、記憶媒体１
６に格納された劣化診断プログラム２０を読み込み、劣
化診断プログラム２０に基づいて各処理を実行する。以
下に、劣化診断プログラム２０に基づいてコンピュータ
１５が実行する各機能を説明する。
【００１８】次いで、劣化診断プログラム２０の固有振
動数抽出機能２１により、振動データから１次固有振動
数を推定する（ステップＳ２）。固有振動数抽出機能２
１による振動データからの１次固有振動数の抽出つい
て、図３に示すフローチャートを用いて説明する。
動数抽出機能２１により、振動データから１次固有振動
数を推定する（ステップＳ２）。固有振動数抽出機能２
１による振動データからの１次固有振動数の抽出つい
て、図３に示すフローチャートを用いて説明する。
【００１９】先ず、周波数分析機能２２により、あるセ
ンサで得られた、振動データに対してフーリエ変換を行
い、振幅の周波数波形データに変換する（ステップＳ２
１）。次いで、振動モード抽出機能２３により、振幅の
周波数波形データから振幅のピークを探し、振幅ピーク
での周波数を求める（ステップＳ２２）。次いで、最大
応力推定機能２４を用いて全てのセンサの測定結果につ
いて振幅ピークの周波数を求めたかを確認する（ステッ
プＳ２３）。全てのセンサの測定結果から振幅ピークの
周波数が求められていない場合には、上記ステップＳ２
１〜ステップＳ２３を順次行い、振幅ピークの周波数を
求める。次いで、固有振動数取得機能２４により、得ら
れた複数の周波数から、既知の統計的手法を用いて確実
性の高い１次曲げ固有振動数を推定する（ステップＳ２
４）。以上で、ステップで振動データから１次曲げ固有
振動数の抽出が終了する。
ンサで得られた、振動データに対してフーリエ変換を行
い、振幅の周波数波形データに変換する（ステップＳ２
１）。次いで、振動モード抽出機能２３により、振幅の
周波数波形データから振幅のピークを探し、振幅ピーク
での周波数を求める（ステップＳ２２）。次いで、最大
応力推定機能２４を用いて全てのセンサの測定結果につ
いて振幅ピークの周波数を求めたかを確認する（ステッ
プＳ２３）。全てのセンサの測定結果から振幅ピークの
周波数が求められていない場合には、上記ステップＳ２
１〜ステップＳ２３を順次行い、振幅ピークの周波数を
求める。次いで、固有振動数取得機能２４により、得ら
れた複数の周波数から、既知の統計的手法を用いて確実
性の高い１次曲げ固有振動数を推定する（ステップＳ２
４）。以上で、ステップで振動データから１次曲げ固有
振動数の抽出が終了する。
【００２０】１次曲げ固有振動数が抽出された後（ステ
ップＳ２終了後）、最大応力推定機能２５を用いて、得
られた１次曲げ固有振動数ｆから、磁気ディスク内に格
納された１７を参照して最大応力値を推定する（ステッ
プＳ３）。
ップＳ２終了後）、最大応力推定機能２５を用いて、得
られた１次曲げ固有振動数ｆから、磁気ディスク内に格
納された１７を参照して最大応力値を推定する（ステッ
プＳ３）。
【００２１】固有振動数の値から部材にかかる応力を推
定することができる理由を以下に説明する。コンベアフ
レーム（１スパン）を矩形一様断面両端単純支持梁とみ
なすと，最大応力σは次式で表すことができる。
定することができる理由を以下に説明する。コンベアフ
レーム（１スパン）を矩形一様断面両端単純支持梁とみ
なすと，最大応力σは次式で表すことができる。
【００２２】
【数１】
【００２３】ここで，ρ：密度，Ｌ：梁の長さ（スパン
長），Ｈ：梁の厚さ（コンベア高さ）である。また，鉛
直１次曲げ固有振動数ｆは次式で表すことができる。
長），Ｈ：梁の厚さ（コンベア高さ）である。また，鉛
直１次曲げ固有振動数ｆは次式で表すことができる。
【００２４】
【数２】
【００２５】ここで，Ｅはヤング率である。
【００２６】式（１），（２）より，最大応力σと鉛直
１次曲げ固有振動数ｆの関係は、
１次曲げ固有振動数ｆの関係は、
【００２７】
【数３】
【００２８】と表される。
【００２９】従って，固有振動数から最大応力値を推定
できるのである。実際のコンベアフレームは断面が矩形
一様ではないので，最大応力値算出式は式（３）と若干
異なるが，鉛直１次曲げ固有振動数と最大応力値との関
係は予め実験および数値解析により求められる。
できるのである。実際のコンベアフレームは断面が矩形
一様ではないので，最大応力値算出式は式（３）と若干
異なるが，鉛直１次曲げ固有振動数と最大応力値との関
係は予め実験および数値解析により求められる。
【００３０】鉛直１次曲げ固有振動数と最大応力値との
関係を図４に示す。図４において、縦軸は最大軸方向応
力値（Ｎ／ｍｍ2）、横軸はＨ／（ｆ2Ｌ2）｛ｆ：鉛直
１次曲げ固有振動数，Ｈ：機材長（コンベア高さ），
Ｌ：スパン長｝である。図４では、Ｈ／Ｌが０．１４
６，０．０８９，０．０４８の場合について示してい
る。
関係を図４に示す。図４において、縦軸は最大軸方向応
力値（Ｎ／ｍｍ2）、横軸はＨ／（ｆ2Ｌ2）｛ｆ：鉛直
１次曲げ固有振動数，Ｈ：機材長（コンベア高さ），
Ｌ：スパン長｝である。図４では、Ｈ／Ｌが０．１４
６，０．０８９，０．０４８の場合について示してい
る。
【００３１】従って、図１に示すように、固有振動数を
計測値から最大応力値を推定することができ、最大応力
値から構造物の劣化診断を行うことができる。
計測値から最大応力値を推定することができ、最大応力
値から構造物の劣化診断を行うことができる。
【００３２】本装置では、図４に示すような、測定対象
のコンベアフレームにおける１次曲げ固有振動数と最大
応力値との関係を磁気ディスクに格納しておく。１次曲
げ固有振動数が求められたら、この関係を参照して最大
応力値を推定する。
のコンベアフレームにおける１次曲げ固有振動数と最大
応力値との関係を磁気ディスクに格納しておく。１次曲
げ固有振動数が求められたら、この関係を参照して最大
応力値を推定する。
【００３３】次いで、老朽劣化度評価機能２６により、
推定された最大応力値と、記憶媒体１６に格納された許
容応力値２７とを比較し、コンベアフレームの劣化診断
を行う（ステップＳ４）。この許容応力値は、コンベア
の構成部材、スパン長、等のコンベアの形状をから予め
求められたものである。そして、比較の結果からフレー
ム構造の老朽劣化度を診断する。
推定された最大応力値と、記憶媒体１６に格納された許
容応力値２７とを比較し、コンベアフレームの劣化診断
を行う（ステップＳ４）。この許容応力値は、コンベア
の構成部材、スパン長、等のコンベアの形状をから予め
求められたものである。そして、比較の結果からフレー
ム構造の老朽劣化度を診断する。
【００３４】診断の結果、最大応力値が許容応力値より
小さい場合にはベルトコンベアのフレーム構造が劣化し
ていないと評価し、最大応力値が許容応力値より小さく
ない場合にはコンベアフレームが劣化していると評価す
る。
小さい場合にはベルトコンベアのフレーム構造が劣化し
ていないと評価し、最大応力値が許容応力値より小さく
ない場合にはコンベアフレームが劣化していると評価す
る。
【００３５】そして、診断結果をＣＲＴ１７に表示させ
る。診断結果からフレーム構造の補修或いは更新の判断
を行う（ステップＳ５） 上述した実施形態では、診断時に求められた固有振動数
から直接フレーム構造の劣化を判定することもでき、そ
の例を以下に列記する。例えば、診断時に求められた固
有振動数と、構造物のスパン、部材寸法等の代表パラメ
ータにより求められる健全時の固有振動数とを比較・評
価して前記構造物の劣化度を診断する。また、新品時に
予め求められた構造物の固有振動数と、診断時に求めら
れた固有振動数とを比較・評価して前記構造物の劣化度
を診断する。あるいは、診断時に求められた固有振動数
と、有限要素法（ＦＥＭ：finite element method）解
析により求められる健全な構造物の固有振動数とを比較
・評価して前記構造物の劣化度を診断する。
る。診断結果からフレーム構造の補修或いは更新の判断
を行う（ステップＳ５） 上述した実施形態では、診断時に求められた固有振動数
から直接フレーム構造の劣化を判定することもでき、そ
の例を以下に列記する。例えば、診断時に求められた固
有振動数と、構造物のスパン、部材寸法等の代表パラメ
ータにより求められる健全時の固有振動数とを比較・評
価して前記構造物の劣化度を診断する。また、新品時に
予め求められた構造物の固有振動数と、診断時に求めら
れた固有振動数とを比較・評価して前記構造物の劣化度
を診断する。あるいは、診断時に求められた固有振動数
と、有限要素法（ＦＥＭ：finite element method）解
析により求められる健全な構造物の固有振動数とを比較
・評価して前記構造物の劣化度を診断する。
【００３６】なお、上述した固有振動数からの構造物の
診断も、実際には１次曲げ固有振動数から最大応力から
求めているのと同等である。
診断も、実際には１次曲げ固有振動数から最大応力から
求めているのと同等である。
【００３７】なお、実施形態に説明した振動数の時間変
化に対するデータ処理を行うプログラムの各機能は、回
路によって実現することもできる。ここで本発明におけ
る記憶媒体としては、磁気ディスク、フロッピー（登録
商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク（ＣＤ−
ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ等）、光磁気ディスク（ＭＯ
等）、半導体メモリ等、プログラムを記憶でき、かつコ
ンピュータが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記
憶形式は何れの形態であってもよい。
化に対するデータ処理を行うプログラムの各機能は、回
路によって実現することもできる。ここで本発明におけ
る記憶媒体としては、磁気ディスク、フロッピー（登録
商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク（ＣＤ−
ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ等）、光磁気ディスク（ＭＯ
等）、半導体メモリ等、プログラムを記憶でき、かつコ
ンピュータが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記
憶形式は何れの形態であってもよい。
【００３８】また、記憶媒体からコンピュータにインス
トールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上
で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）や、
データベース管理ソフト、ネットワークソフト等のＭＷ
（ミドルウェア）等が本実施形態を実現するための各処
理の一部を実行してもよい。
トールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上
で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）や、
データベース管理ソフト、ネットワークソフト等のＭＷ
（ミドルウェア）等が本実施形態を実現するための各処
理の一部を実行してもよい。
【００３９】さらに、本発明における記憶媒体は、コン
ピュータと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネ
ット等により伝送されたプログラムをダウンロードして
記憶又は一時記憶した記憶媒体も含まれる。
ピュータと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネ
ット等により伝送されたプログラムをダウンロードして
記憶又は一時記憶した記憶媒体も含まれる。
【００４０】また、記憶媒体は１つに限らず、複数の媒
体から本実施形態における処理が実行される場合も本発
明における記憶媒体に含まれ、媒体構成は何らの構成で
あってもよい。
体から本実施形態における処理が実行される場合も本発
明における記憶媒体に含まれ、媒体構成は何らの構成で
あってもよい。
【００４１】なお、本発明におけるコンピュータは、記
憶媒体に記憶されたプログラムに基づき、本実施形態に
おける各処理を実行するものであって、パソコン等の１
つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続された
システム等の何れの構成であってもよい。
憶媒体に記憶されたプログラムに基づき、本実施形態に
おける各処理を実行するものであって、パソコン等の１
つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続された
システム等の何れの構成であってもよい。
【００４２】また、本発明におけるコンピュータとは、
パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装
置、マイコン等も含み、プログラムによって本発明の機
能を実現することが可能な機器、装置を総称している。
パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装
置、マイコン等も含み、プログラムによって本発明の機
能を実現することが可能な機器、装置を総称している。
【００４３】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変
形して実施することが可能である。
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変
形して実施することが可能である。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、振
動強度の時間波形から得られる固有振動数から最大応力
を算出し、算出された最大応力から劣化度を推定するこ
とによって、新品時の情報が無くても、簡便で客観的、
且つ定量的な評価が行い得る構造物の劣化診断方法及び
構造物の劣化診断装置を提供することにある。
動強度の時間波形から得られる固有振動数から最大応力
を算出し、算出された最大応力から劣化度を推定するこ
とによって、新品時の情報が無くても、簡便で客観的、
且つ定量的な評価が行い得る構造物の劣化診断方法及び
構造物の劣化診断装置を提供することにある。
【図１】本発明の一実施形態に係わる劣化診断装置の概
略構成を示すブロック図。
略構成を示すブロック図。
【図２】図１に示す劣化診断装置を用いた劣化度の診断
方法を示すフローチャート。
方法を示すフローチャート。
【図３】図２に示すステップＳ２の固有振動数を推定す
る方法を詳細に説明するためのフローチャート。
る方法を詳細に説明するためのフローチャート。
【図４】鉛直１次曲げ固有振動数と最大応力値との関係
を示す特性図。
を示す特性図。
１１…ベルトコンベアのフレーム構造
１２…センサ
１３…アンプ
１４…データ収集器
１５…コンピュータ
１６…記憶媒体
１７…ＣＲＴ
２０…劣化診断プログラム
２１…固有振動数抽出機能
２２…周波数分析機能
２３…振動モード抽出機能
２４…最大応力推定機能
２５…最大応力推定機能
２６…老朽劣化度評価機能
２７…許容応力値
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 平川 猛
東京都千代田区丸の内一丁目１番２号
日本鋼管株式会社内
(56)参考文献 特開 平11−14782（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−209263（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01M 7/08
G01H 13/00
Claims (6)
- 【請求項１】構造物に衝撃的な力を加え、加えられた衝
撃による前記構造物の振動強度の時間波形を計測するス
テップと、 計測された振動数の時間波形から前記構造物の固有振動
数の値を求めるステップと、 求められた固有振動数の値から、前記構造物に加わる最
大応力を算出するステップと、 算出された最大応力から前記構造物の劣化度を診断する
ステップとを含むことを特徴とする構造物の劣化診断方
法。 - 【請求項２】前記構造物がベルトコンベアのフレーム構
造部であり、該フレーム構造部の劣化度を評価すること
を特徴とする請求項１に記載の構造物の劣化診断方法。 - 【請求項３】構造物の振動強度の時間波形を計測する計
測部と、 この計測部で計測された振動数の時間波形から前記構造
物の固有振動数の値を求める固有振動数抽出部と、 この固有振動数抽出部で求められた固有振動数の値か
ら、前記構造物に加わる最大応力を算出する最大応力推
定部と、 この最大応力推定部で算出された最大応力から前記構造
物の劣化度を診断する老朽劣化度評価部とを具備するこ
とを特徴とする構造物の劣化診断装置。 - 【請求項４】前記構造物がベルトコンベアのフレーム構
造部であり、該フレーム構造部の劣化度を評価すること
を特徴とする請求項３に記載の構造物の劣化診断装置。 - 【請求項５】構造物に衝撃的な力を加えることによって
得られた前記構造物の振動強度の時間波形データに対し
て所定の処理を行い、該構造物の劣化度を判定するプロ
グラムを記憶するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
において、 前記プログラムは、 前記振動強度の時間波形データを、振幅の周波数波形デ
ータに変換する機能と、 変換された振幅の周波数波形データから、前記構造物の
固有振動数の値を推定する機能と、 推定された固有振動数の値から劣化度を推定する機能と
を具備することを特徴とする記録媒体。 - 【請求項６】前記構造物がベルトコンベアのフレーム構
造部であり、該フレーム構造に対して前記衝撃的な力を
加えることによって得られた該振動強度の時間波形デー
タに対して所定の処理を行って該フレーム構造の劣化度
を診断するプログラムを記憶することを特徴とする請求
項５に記載の記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000210411A JP3446007B2 (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | 構造物の劣化診断方法、及び構造物の劣化診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000210411A JP3446007B2 (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | 構造物の劣化診断方法、及び構造物の劣化診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002022596A JP2002022596A (ja) | 2002-01-23 |
| JP3446007B2 true JP3446007B2 (ja) | 2003-09-16 |
Family
ID=18706685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000210411A Expired - Fee Related JP3446007B2 (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | 構造物の劣化診断方法、及び構造物の劣化診断装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3446007B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4862708B2 (ja) * | 2007-03-19 | 2012-01-25 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 劣化度診断方法、劣化度診断装置、および劣化診断プログラム |
| JP6519810B2 (ja) * | 2015-11-30 | 2019-05-29 | ユカインダストリーズ株式会社 | 変圧器内部異常および劣化の診断方法と診断装置 |
| JP6601267B2 (ja) * | 2016-03-01 | 2019-11-06 | 日本製鉄株式会社 | 構造物の評価方法 |
-
2000
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