43 0 0 0 トルコ共和国内の一般的な鉄筋コンクリート建物の耐震性能の検討
- 著者
- 岡田 恒男 KARADOGAN Fa 林 正司 大和田 義正 ILKI Alper YUKSEL Ercan
- 出版者
- 芝浦工業大学
- 雑誌
- 国際学術研究
- 巻号頁・発行日
- 1997
トルコ共和国のイスタンブールは、急速な近代化と工業化により都市が膨れ上がり、建築の構造上も大きな問題を抱えているが、また、この大都市は、地震活動が活発な小アジア半島に位置している。トルコでは,近代的な鉄筋コンクリート建物のほとんどは、耐震壁はなく、外壁や間仕切り壁は、中空煉瓦積みのモルタル仕上げである。我々は、建物の動的な特性を知る目的で,イスタンブール市内で工事中のフレームのみを含み10棟以上のRC建物について常時微動測定を行った。また、最近の地震により被害を受けたディナールとアダナ地域でも同様の測定を行った。また、これらの建物のいくつかについては、建物の強度や靭性を知るために耐震診断法による検討を行った。さらに、1995年のディナール地震と1998年のアダナ・ジェイハン地震の被災地の建物調査も行った。この研究の結果、以下の知見が得られた。1) トルコの建物の剛性は、中空煉瓦+モルタル仕上げのものと、その前のフレームのみの場合では、大幅に値が異なる。2) 地震により被害を受けた建物の固有周期は,無被害のそれと比較して非常に長い。3) 一般にRC建物の靭性は、日本のそれに比較して非常に乏しい。4) 一般的にコンクリートの強度は非常に低い。5) 補強筋配筋技術は、その技術的な意味を知らないため、レベルが低い。6) 中空煉瓦壁は非常にもろく、軸力は支えられず、柱の破壊に対して、何の冗長度もない。今後予期される大地震に対して、我々は速やかに、設計方法、建設技術、強度、靭性などを改善するべきと強く感じている。
3 0 0 0 OA 異なる学術分野の英語論文で使用される第一人称代名詞の特徴と英語教員の認識
著者を指す第1人称代名詞(Iやwe等)が英語教育・工学という2つの異なる分野でどのように使用されているかを出版年代の観点も含め学術誌論文を分析した。各分野の主要学術誌2誌ずつより選んだ約250編が分析対象である。その結果、第1人称代名詞は工学系論文で最もよく使われており、英語教育分野では、日本人研究者の第1人称代名詞の使用頻度は英語母語話者研究者に比べ低いことがわかった。また、工学系論文では20年前と最近の論文での代名詞の使用頻度に差がなかったが、英語教育系論文では年代による差が見られた。大学英語教員に実施したアンケートより、第1人称代名詞の使用は様々な考えに基づいていることがわかった。
3 0 0 0 効率的な交通ネットワーク計画を歪める習慣的行動メカニズムの解明
近年、交通施設整備の事業採択の判断は、費用対効果分析の結果に左右されるが、その信頼性は、交通需要の予測値、時間価値や大気汚染、騒音等の社会的費用原単位の精度、建設費と建設期間の見通しに依存することが大半である。一般に、交通行動モデル、社会的費用原単位ともに実行動データを用いて作成することが望ましいとされているが、被験者に知覚バイアスが発生している状態でパラメータを推定し、知覚バイアスの発生構造を同定しないまま将来予測を行ったり、社会的費用を推定すれば、誤った分析結果となることは自明であり、それをもとにした交通ネットワーク計画は社会的に大きな損失をもたらす。筆者は、習慣的行動による情報探索の低下が、知覚バイアスを発生させる大きな要因と考えている。よって、本研究は、(1)習慣的行動メカニズムの検討を行った後、各種の事例に基づいて、(2)知覚バイアスの発生を確認した上で、(3)習慣的行動を強める要因を把握し、(4)習慣性の強さ(習慣強度)を測定する方法を検討する。さらに、(5)習慣形成要因と習慣強度、知覚バイアスとの因果連鎖を分析し、(0)知覚バイアスを考慮した離散選択モデルを構築することを目的とする。本年度は、供用後5年を経た鉄道新線を対象に需要の定着過程のデータ収集と分析とを行った。時系列の需要総量を把握するために、都市交通年報の断面交通量データおよび東京都交通局の所有する輸送需要データを取得した。平成14年度に都営大江戸線利用者、非利用者を対象に実施したインターネットを用いたアンケート調査の同一被験者にパネル調査を行い、経路利用および、知覚誤差の経年変化と習慣的行動との関係を把握した。インターネット調査では平成14年度インターネット調査の被験者(モニター)と同一の被験者が対象となるため、(株)アサツーディケイのインタニネット調査システムKNOTsを利用した。このデータ取得が研究補助のうちの大半である。取得できたパネルデータは、通勤目的トリップを104サンプル、私事目的トリップを101サンプル取得することができた。これらのデータにより、新しい交通ネットワーク供用後の転移速度と速度を決定づける習慣的行動との関係の解明を行った。こうした実行動と知覚状況に関する実データの解析とともに、知覚誤差の減少とともに、新規路線の需要定着が進む交通行動モデルの理論画からの検討を行った。複数の方法の検討を行ったが、特に経路選択行動とサービス水準の知覚値を同時決定する同時方程式モデルの体系で検討を試みた。
2 0 0 0 自律疲労回復性有機材料の研究
外部的環境や経時的に損傷を受けた材料が損傷箇所を自己的に補修する可能性を探る研究として、ポリフェニレンエーテル(PPE)を対象材料として選択して研究をおこなった。繰り返し力学負荷、熱負荷及び光負荷の場合に損傷が主として分子量の低下であることを明らかにし、その上でPPEの分子量の回復について実験を行った。PPEの分子量はCuの存在下、もしくは存在しない状態で分子量が4000〜40,000の領域で変化することがわかった。温度領域は一10℃から80℃である。溶媒中では40℃、Cu存在下で急速に分子量の変化が起こる。この基礎実験データに基づき、溶媒を含まない高分子材料及び少量の溶媒を含有する材料について窒素中及び空気中での分子量の回復を観測した。その結果、窒素中及び溶媒を含まない材料では分子量の回復は小さかったが、溶媒を含み空気中での実験では顕著な分子量の増大が観測された。予想を上回る成功である。すなわち、本研究に用いた対象材料は、損傷箇所の回復触媒にCuが有効であり、エネルギーの継続的補給源として空気中の酸素、生体での排泄物に相当するものとしてH2O,使用後のCuは酸素によって継続的に自己再生される、という自己疲労回復性システムが動いていることが明らかになった。また、高分子末端の衝突確率は少量の溶媒存在下で十分であることがわかり、短時間の実験では溶媒を含まない材料では分子量の変化は顕著ではなかったが、拡散係数の推定では、疲労などの長期間での損傷には十分に無溶媒系でも損傷回復の可能性があることがわかった。また、分子量の回復時に水素を発生し、排泄物として水を発生するが、そのときの水素の補給源がPPEの側鎖である可能性があり、継続的な水素源を考慮する必要があることが明らかになった。
2 0 0 0 テンソル圏における積分・フーリエ変換・指標の理論の研究
(a) 2017年度まではテンソル圏における『随伴代数』および随伴代数を用いて構築されるテンソル圏における積分理論について研究を行っていた. 2018年度は, 柴田大樹氏との共同研究として, これらの理論の準ホップ代数への応用を与えた. 具体的には, (1) 有限次元準ホップ代数 H の表現圏の随伴代数 A が Bulacu, Caenepeel, Panaite の構成した Yetter-Drinfeld 圏におけるある可換代数と同じであることを示した. (2) H がユニモジュラーである場合に A はフロベニウス構造を持つことが知られているが, その構造を H の積分および余積分を用いて明示的に表示した. (3) m を H 上のモジュラー関数とするとき, H の表現圏における m-twisted modified trace を H の余積分などを用いて明示的に表示した. 以上の結果は arXiv:1812.03439 として公開中であり, 学術雑誌に投稿中である.(b) Fuchs, Schaumann, Schweigert は, 有限テンソル圏 C 上の完全 C-加群 M に対して M の双対セール関手を定義した. これは有限テンソル圏の様々な問題に対して有効であることが知られていたが, C が有限次元ホップ代数の表現圏の場合でさえも具体的な表示は良くわかっていなかった. 2018年度は C が有限次元ホップ代数 H の表現圏, M が H 上の余加群代数の表現圏の場合に M の双対セール関手と関連する同型射を H の積分などを用いて具体的に表示した. さらに, この結果を用いて, M のピボタル構造などについても調べた. 以上の結果は, アメリカ数学会などで発表し, arXiv:1904.00376 として公開中であり, 学術雑誌に投稿準備中である.
2 0 0 0 OA プラズマ重合膜/酵素複合体を用いるアンペロメトリックバイオセンサ
2 0 0 0 ハウリングキャンセルのための高度適応信号処理システムの研究
本研究は効果的なハウリングキャンセラの実現を目標にハウリング波形を周波数が未知の歪んだ正弦波であるととらえてIIR形適応ノッチフィルタにより除去する方法を研究した。本研究で得らわた成果を要約すると以下の2つになる。(1)実際のハウリング信号のスベクトルは位相揺らぎのためにラインスベクトルではなく、バンドパス形になっている。適応ノッチフィルタによりバンドパス形スベクトルを持つハウリング信号の帯城端周波数を検出する方法を提案した。この成果は2006年1月の電子情報通信学会回路とシステム研究会で発表した。現在、電子情報通信学会の論文誌に投稿するための準備をしているところである。(2)本研究の最終目標である実時間でのハウリングキャンセルに成功した。研究開始から3年間にとたって検討してきた内容を最終年度に総合することにより、パーソナルコンピュータ上のプログラムとしてハウリングキャンセラを実現した。入出力インターフェースとしてパーソナルコンピュータの音源ボードを使用した。まだ適応係数の追従性に改良の余地があるため、耳障りにならない程度の音は残る。しかしながら、このキャンセラを動作させていないときは増幅器の利得を絞らないとハウリングが発生してしまうことを考えると、劇的な効果といえる。今後考えることは、適応係数の追従性のさらなる改良と、組み込み機器への応用を目指してプログラムを進化させた上でハードウェアを完成させることである。これが出来たあかつきには特許出願等も考慮したい。
1 0 0 0 OA 自動車駆用途における可変特性型高効率モータに関する研究
1 0 0 0 離散複素解析学の基盤創出
複素平面上で定義される複素数値関数の解析学である複素解析学は、数学のみならず工学等における応用でもよく活用されている数学の理論の1つです。本研究では、その離散的対応物である離散複素解析学の基盤を作ることです。このような研究は20世紀前半より進められてきましたが、複素平面の離散化の形状に制限がありました。これは、複素関数論で重要となる正則性の離散版の定義に起因します。本研究では、この離散正則性の定義をコーシーの積分定理を基礎に見直し、複素平面の離散化に対する制限を完全に取り払い、任意の平面分割上での離散複素解析学の構築のための基礎を確立します。
1 0 0 0 有限テンソル圏の森田双対と関連する代数的手法の研究
本研究は,一般確率論に基づく量子情報理論の一般化,並びに量子力学の原理的特徴づけを目指すものである.特に量子論を特徴づける物理原理(実験検証可能な法則)の完成は,量子基礎論の悲願の1つでもある.当年度は,特に量子力学の物理原理の追求として,主に一般確率論における情報対称性に着目して研究を進めた.情報対称性は2019年Banikらにより導入され,量子暗号などで重要となる最適な状態識別に関する量子論や古典論で成り立つ対称性に着目した原理である.本研究では,Banikらの定義に最適測定に関する非一意性に基づく曖昧性を指摘し,弱情報対称性と強情報対称性を導入し,多くの一般確率モデルが弱対称性によって排除されないこと,また,強情報対称性を量子論が満たすことを示し,情報対称性の物理原理としての整備を行った.加えて,状態識別問題の幾何学的なアプローチとして,以前に研究代表者らが考案したヘルムホルツ・アンサンブルの方法があるが,情報対称性の可否をヘルムホルツ・アンサンブルを用いて検証する方法を開発した.これらは現在投稿準備中である.また,以前に開発した誘導エントロピー法に基づく各種エントロピー間の関連性を調査しており,測定エントロピーと情報エントロピーが,正六角形モデルにおいて誘導法で結ばれる兆候を得ている(少なくとも数値的には一致).これは,既に得られている正四角形モデルにおける結果の一般化に相当し,現在厳密な証明を試みている.その他にも,引き続き一般確率論の情報理論の構築を,状態空間幾何との関連性から検討中である.特に,非自明な合成系上の相関(エンタングルメント)や測定の整備を行っている.
1 0 0 0 OA スイッチトリラクタンスモータのモデリングと制御に関する統一理論の構築
1 0 0 0 OA 多点損傷センシングおよびワイヤレス化に対応した小型ひずみ計測センサの開発
CMOSインバータ発振回路を組込んだ小型センサを用い,ひずみ計測用ゲージとダミーゲージの出力差分を求めることで,ブリッジ回路と同程度のひずみ計測が可能となることを示した.続いて,この小型センサのひずみ計測値をワイヤレスでデジタル出力できる形式に発展させた.また,高サンプリング周波数で計測可能なレシプロカル法を採用した発振回路ひずみセンサを開発した.そして,これらの発振回路ひずみセンサにより,繰返し荷重を受ける試験部材の損傷状況の検出が可能であることを示した.さらに,発振回路ひずみセンサによる,静ひずみ,動ひずみの適切な計測手法を導いた.
1 0 0 0 OA 都市鉄道の輸送力増強投資額を激減させる超高頻度運行システムの可能性
東京圏の都市鉄道は,極めて高い混雑率の路線が存在し,列車遅延も発生している.抜本的な輸送力増強が必要だが,予算の縮小や投資リスクで,大規模投資は困難である.わが国は運行間隔120秒程度が最小だが,海外では90秒で運行されている.わが国でも運行間隔90秒まで引き上げれば,混雑率180%を140%以下まで緩和できる.エージェントシミュレーションと運転曲線図の2種の検証で,既存ストックを最大限に活用した超高頻度運行の可能性を検討した.結果,移動閉そくシステムの導入で,田園都市線と半蔵門線で大幅に運行間隔を縮小できることが判明した.また,渋谷駅の容量増強で,運行間隔90秒を達成できることを示した.
1 0 0 0 ハングリー型離散・超離散可積分系の固有値問題への応用
連続時間および離散時間可積分系がもつ著しい性質に由来する固有値計算等の優れた数値計算アルゴリズム:「可積分アルゴリズム」がこれまでに数多く報告されている。本研究では,超離散可積分系の数理構造に着目した新たな固有値計算アルゴリズムの導出を試みた。qd法の漸化式は離散戸田方程式と一致することが知られており,それを超離散化することで箱玉系の運動方程式に対応する超離散戸田方程式が得られる。本研究ではまず,超離散戸田方程式に関連するMin-Plus代数上の3重対角行列に着目し,トロピカル行列式を用いたMin-Plus代数上の固有多項式の根と超離散戸田方程式の変数との対応を明らかにした。また,3重対角行列を隣接行列とする重み付き有向グラフにおける平均閉路重みと固有多項式の根の関係についても明らかにした。さらに,超離散戸田方程式の解の挙動を調べることで,超離散戸田方程式の時間発展が,Min-Plus代数上の3重対角行列の固有値を計算していることが明らかとなった。このことは,グラフの観点からは,有向グラフにおける最小平均閉路重みを求めていることに対応する。一方,超離散ロトカ・ボルテラ系に対応するMin-Plus代数上の固有値計算アルゴリズムについても検討し,対称な3重対角行列を対象とする固有値計算アルゴリズムが得られた。付随して,超離散戸田方程式,超離散qd型ロトカ・ボルテラ系,超離散ロトカ・ボルテラ系を結ぶ変数変換が得られ,超離散qd型ロトカ・ボルテラ系が,従来知られていた箱玉系のラグランジュ表現に対する別表現を与えることを示した。
生体組織の病変を早期に発見するために,生体組織を外部から加振し,その際の応答を核磁気共鳴画像法 (Magnetic Resonance Imaging: MRI) により,生体組織に伝播する波動を可視化し,その弾性率を評価する方法として,Magnetic Resonance Elastgraphy (MRE) が検討されている.しかし,広範囲な弾性値を持つ様々な生体組織に対応するためには,十数Hz~数十kHzまでの広帯域な周波数成分を含む入力が必要であるが,加振器のような接触式デバイスでは非常に軟らかい生体組織に対して広帯域な周波数成分を含む入力を作用させることができない.本研究では,所望の音響放射パターン(指向性)に単一デバイスで制御できる,直径数mmの大きさの誘電エラストマーアクチュエータ (Dielectric Elastomer Actuator: DEA) を用いた音源デバイスを創成する.平成29年度は,風船型球面DEAを実現した.柔軟電極をカーボンブラック,誘電エラストマーをアクリル系とし,空気圧により膨らませることで球面DEAとした.この風船型球面DEAスピーカの形状を計測したところ,真上から見た形状は直径15 mmの円,真横から見た形状は長径15 mm,短径12 mmの楕円であった.膨張前の薄膜DEA(円板)の面積が78.5 mm^2,風船型球面DEA(楕円殻)の表面積が2459.2 mm^2であるので,3033 %拡大することに成功した.また,この風船型球面DEAの音響放射特性,振動特性を計測することで,音源デバイスとして有効であることを検証した.さらに,音響放射特性と風船型球面DEAスピーカの振動モード形との関係を調べた.
1 0 0 0 OA 画像処理とグラフ理論によるサッカープレー分析システムの開発
1 0 0 0 OA 「聖地巡礼」現象における「鷲宮モデル」の検討
近年アニメ聖地巡礼が話題となっている.本研究では4地域での来訪者調査および複数個所での関係者ヒアリングを元に,アニメ聖地巡礼が地域に与える影響を考察した.アニメ聖地巡礼者は当初は作品の舞台を見るためにその地域を訪問するが,一部の巡礼者は現地の人との交流や同行の士である聖地巡礼者の交流のために熱心なリピーター化する.熱心なリピーターは地域に利するように見えるが,排他的な雰囲気を醸成し,他の一見的な来訪者を寄せ付けなくするリスクを伴っている.また,多くの人が現地を訪ねる期間はそれほど長くなく,聖地となった街は最終的な着地点をどうするかについて対処が必要となる.
1 0 0 0 OA 廃棄FPD・CRT・プリント配線板等からの有用金属リサイクル技術の開発
廃棄プラズマ・液晶ディスプレイパネル、ブラウン管、プリント配線板、蛍光管、集積デバイスなどからの有用金属リサイクル技術の開発を行った。各種金属・金属酸化物の各種酸水溶液への溶解性、電気化学的測定、析出・回収物の結晶構造解析、不純物分析などを行った結果、①金属、金属酸化物は、HF、HF/H2O2、などの酸水溶液に可溶で、廃棄物の室温同時一括処理が可能であること、②貴金属、レアメタル等の金属、金属酸化物を、金属ごとに分離・回収できること、③析出したAu、Ag、In、Cuの濃度が72~95 重量%であること、などがわかった。また、リサイクルInの透明導電薄膜への応用可能性が高いことがわかった。