(57)【要約】【課題】構造物の健全性を短時間で診断することができる非線形応答の診断装置及び診断方法を提供する。【解決手段】構造物の簡易解析モデルが予め記録されている解析結果データベースを用い、簡易解析モデルにおいて、構造物に取り付けられた計測装置で計測した入力荷重に基づいて、最大応力、最大ひずみを解析計算で求める解析結果演算工程（Ｓ３）と、構造物の試験モデルを用いた試験結果が予め記録されている試験結果データベースを用い、試験結果において、計測装置で計測した入力荷重に基づいて、最大応力、最大ひずみを求める試験結果演算工程（Ｓ４）と、解析結果演算工程で演算した最大応力、最大ひずみ又は試験結果演算工程で演算した最大応力、最大ひずみのうち、いずれか一方でも予め規定した許容値を超える場合には、構造物の変位が塑性領域に入ったと診断する診断工程（Ｓ５）とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の非線形応答を診断する非線形応答の診断装置であって、
前記構造物の簡易解析モデルが予め記録されている解析結果データベースを用い、前記簡易解析モデルにおいて、前記構造物に取り付けられた計測装置で計測した入力荷重に基づいて、最大応力又は最大ひずみの少なくとも一方を解析計算で求める解析結果演算部と、
前記構造物の試験モデルを用いた試験結果が予め記録されている試験結果データベースを用い、前記試験結果において、前記計測装置で計測した入力荷重に基づいて、最大応力又は最大ひずみの少なくとも一方を求める試験結果演算部と、
前記解析結果演算部で演算した最大応力若しくは最大ひずみ又は前記試験結果演算部で演算した最大応力若しくは最大ひずみのうち、いずれか一方でも予め規定した許容値を超える場合には、前記構造物の変位が塑性領域に入ったと診断する診断部とを備えることを特徴とする非線形応答の診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の非線形応答の診断装置において、
前記簡易解析モデルは、前記構造物の詳細解析モデルを用いて、荷重−変位特性を求め、前記荷重−変位特性を用いて、モデル化されたものであることを特徴とする非線形応答の診断装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の非線形応答の診断装置において、
更に、前記構造物を使用する使用者に注意を喚起する注意喚起装置を備え、
前記診断部により前記構造物の変位が塑性領域に入ったと診断された場合には、前記注意喚起装置により前記使用者に注意を喚起することを特徴とする非線形応答の診断装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の非線形応答の診断装置において、
更に、前記構造物を構成する部品の経年変化、材料ばらつき又は製作ばらつきの少なくとも一つに関するデータを予め記録した部品データベースを備え、
前記解析結果演算部は、前記解析結果データベースと共に前記部品データベースを用いて、最大応力又は最大ひずみの少なくとも一方を求め、
前記試験結果演算部は、前記試験結果データベースと共に前記部品データベースを用いて、最大応力又は最大ひずみの少なくとも一方を求めることを特徴とする非線形応答の診断装置。
【請求項５】
構造物の非線形応答を診断する非線形応答の診断方法であって、
前記構造物の簡易解析モデルが予め記録されている解析結果データベースを用い、前記簡易解析モデルにおいて、前記構造物に取り付けられた計測装置で計測した入力荷重に基づいて、最大応力又は最大ひずみの少なくとも一方を解析計算で求める解析結果演算工程と、
前記構造物の試験モデルを用いた試験結果が予め記録されている試験結果データベースを用い、前記試験結果において、前記計測装置で計測した入力荷重に基づいて、最大応力又は最大ひずみの少なくとも一方を求める試験結果演算工程と、
前記解析結果演算工程で演算した最大応力若しくは最大ひずみ又は前記試験結果演算工程で演算した最大応力若しくは最大ひずみのうち、いずれか一方でも予め規定した許容値を超える場合には、前記構造物の変位が塑性領域に入ったと診断する診断工程とを有することを特徴とする非線形応答の診断方法。
【請求項６】
請求項５に記載の非線形応答の診断方法において、
前記簡易解析モデルは、前記構造物の詳細解析モデルを用いて、荷重−変位特性を求め、前記荷重−変位特性を用いて、モデル化することを特徴とする非線形応答の診断方法。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の非線形応答の診断方法において、
更に、前記構造物を使用する使用者に注意を喚起する注意喚起工程を備え、
前記診断工程により前記構造物の変位が塑性領域に入ったと診断された場合には、前記注意喚起工程により前記使用者に注意を喚起することを特徴とする非線形応答の診断方法。
【請求項８】
請求項５から請求項７のいずれか１つに記載の非線形応答の診断方法において、
更に、前記構造物を構成する部品の経年変化、材料バラつき又は製作バラつきの少なくとも一つに関するデータを予め記録した部品データベースを用い、
前記解析結果演算工程は、前記解析結果データベースと共に前記部品データベースを用いて、最大応力又は最大ひずみの少なくとも一方を求め、
前記試験結果演算工程は、前記試験結果データベースと共に前記部品データベースを用いて、最大応力又は最大ひずみの少なくとも一方を求めることを特徴とする非線形応答の診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震に対する非線形応答の有無を診断する非線形応答の診断装置及び診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、工場設備などの構造物、例えば、熱交換器などは、弾性範囲内で使用することを前提に設計されるが、想定外の荷重が作用する場合があり、そのため、通常は、想定外の荷重をカバーする安全率を考慮して設計されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−１５９５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、工場設備などの構造物は、想定外の荷重をカバーする安全率を考慮して設計されているが、構造物の稼働後に、例えば、大地震のように、設計時点での想定を越える荷重が作用し、局部的に塑性領域に入り、非線形に挙動する場合が有り得る。その場合、地震後に構造物の健全性を早急に判断する必要がある。
【０００５】
従来は、このような構造物の稼働中の健全性を確認する場合、荷重計、加速度計、ひずみゲージなどの計測器を予め稼働中の実機に取り付けておき、実際の荷重、加速度、ひずみなどを計測して、健全性を診断する方法がある。しかしながら、稼働中の実機に計測器を取り付けて診断を行う方法は、構造物の形状や周囲のすきまの状況、温度、圧力、付近を流れる流体の密度や流速、酸、アルカリ、腐食性物質などの運転条件から、計測器を取り付ける位置が限られてしまうため、診断に必要な直接的な計測が必ずしもできないという難点があった。
【０００６】
又、実際の材料に即して応力・ひずみ線図を非線形モデル化した要素を用いて、例えば、大規模な非線形有限要素法による解析計算を実施する方法もある。しかしながら、大規模構造物の場合、多くの要素に弾塑性の動的非線形特性を与える必要があり、モデル化、解析計算とも多大な時間を要し、コストもかかるという難点があった。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、構造物の健全性を短時間で診断することができる非線形応答の診断装置及び診断方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する第１の発明に係る非線形応答の診断装置は、
構造物の非線形応答を診断する非線形応答の診断装置であって、
前記構造物の簡易解析モデルが予め記録されている解析結果データベースを用い、前記簡易解析モデルにおいて、前記構造物に取り付けられた計測装置で計測した入力荷重に基づいて、最大応力又は最大ひずみの少なくとも一方を解析計算で求める解析結果演算部と、
前記構造物の試験モデルを用いた試験結果が予め記録されている試験結果データベースを用い、前記試験結果において、前記計測装置で計測した入力荷重に基づいて、最大応力又は最大ひずみの少なくとも一方を求める試験結果演算部と、
前記解析結果演算部で演算した最大応力若しくは最大ひずみ又は前記試験結果演算部で演算した最大応力若しくは最大ひずみのうち、いずれか一方でも予め規定した許容値を超える場合には、前記構造物の変位が塑性領域に入ったと診断する診断部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決する第２の発明に係る非線形応答の診断装置は、
上記第１の発明に記載の非線形応答の診断装置において、
前記簡易解析モデルは、前記構造物の詳細解析モデルを用いて、荷重−変位特性を求め、前記荷重−変位特性を用いて、モデル化されたものであることを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決する第３の発明に係る非線形応答の診断装置は、
上記第１又は第２の発明に記載の非線形応答の診断装置において、
更に、前記構造物を使用する使用者に注意を喚起する注意喚起装置を備え、
前記診断部により前記構造物の変位が塑性領域に入ったと診断された場合には、前記注意喚起装置により前記使用者に注意を喚起することを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決する第４の発明に係る非線形応答の診断装置は、
上記第１〜第３のいずれか１つの発明に記載の非線形応答の診断装置において、
更に、前記構造物を構成する部品の経年変化、材料ばらつき又は製作ばらつきの少なくとも一つに関するデータを予め記録した部品データベースを備え、
前記解析結果演算部は、前記解析結果データベースと共に前記部品データベースを用いて、最大応力又は最大ひずみの少なくとも一方を求め、
前記試験結果演算部は、前記試験結果データベースと共に前記部品データベースを用いて、最大応力又は最大ひずみの少なくとも一方を求めることを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決する第５の発明に係る非線形応答の診断方法は、
構造物の非線形応答を診断する非線形応答の診断方法であって、
前記構造物の簡易解析モデルが予め記録されている解析結果データベースを用い、前記簡易解析モデルにおいて、前記構造物に取り付けられた計測装置で計測した入力荷重に基づいて、最大応力又は最大ひずみの少なくとも一方を解析計算で求める解析結果演算工程と、
前記構造物の試験モデルを用いた試験結果が予め記録されている試験結果データベースを用い、前記試験結果において、前記計測装置で計測した入力荷重に基づいて、最大応力又は最大ひずみの少なくとも一方を求める試験結果演算工程と、
前記解析結果演算工程で演算した最大応力若しくは最大ひずみ又は前記試験結果演算工程で演算した最大応力若しくは最大ひずみのうち、いずれか一方でも予め規定した許容値を超える場合には、前記構造物の変位が塑性領域に入ったと診断する診断工程とを有することを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決する第６の発明に係る非線形応答の診断方法は、
上記第５の発明に記載の非線形応答の診断方法において、
前記簡易解析モデルは、前記構造物の詳細解析モデルを用いて、荷重−変位特性を求め、前記荷重−変位特性を用いて、モデル化することを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決する第７の発明に係る非線形応答の診断方法は、
上記第５又は第６の発明に記載の非線形応答の診断方法において、
更に、前記構造物を使用する使用者に注意を喚起する注意喚起工程を備え、
前記診断工程により前記構造物の変位が塑性領域に入ったと診断された場合には、前記注意喚起工程により前記使用者に注意を喚起することを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決する第８の発明に係る非線形応答の診断方法は、
上記第５〜第７のいずれか１つの発明に記載の非線形応答の診断方法において、
更に、前記構造物を構成する部品の経年変化、材料バラつき又は製作バラつきの少なくとも一つに関するデータを予め記録した部品データベースを用い、
前記解析結果演算工程は、前記解析結果データベースと共に前記部品データベースを用いて、最大応力又は最大ひずみの少なくとも一方を求め、
前記試験結果演算工程は、前記試験結果データベースと共に前記部品データベースを用いて、最大応力又は最大ひずみの少なくとも一方を求めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、塑性領域を含んだ非線形応答の可能性が高い箇所の有無を、予め解析的・実験的に把握するので、地震発生時に非線形応答の有無が、短期間で解析・診断可能となる。又、解析的、実験的に構造物の特性を予め把握しておくことにより、構造物内部のように、直接的に計測センサを設置するのが困難な箇所の非線形応答の可能性も予測・診断が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る非線形応答の診断装置の実施形態の一例（実施例１）を示すブロック図である。
【図２】図１に示した非線形応答の診断装置における診断方法を説明するフローチャートである。
【図３】図１、図２に示した非線形応答の診断装置及び診断方法の解析結果演算部（解析結果演算工程）での手順を説明するフローチャートである。
【図４】図３に示した静的弾塑性解析で得られる荷重−変位特性のグラフの一例である。
【図５】図３に示した評価モードと荷重−変位特性から作成する簡易解析モデルの一例である。
【図６】図３に示した地震波応答解析で得られる応答波形の一例である。
【図７】本発明に係る非線形応答の診断装置の実施形態の他の一例（実施例２）を示すブロック図である。
【図８】図７に示した非線形応答の診断装置における診断方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る非線形応答の診断装置及び診断方法について、図１〜図８を参照して説明を行う。
【００１９】
（実施例１）
図１は、本実施例の非線形応答の診断装置を示すブロック図であり、図２は、図１に示した非線形応答の診断装置における診断方法を説明するフローチャートである。又、図３は、図１、図２に示した非線形応答の診断装置及び診断方法の解析結果演算部（解析結果演算工程）での手順を説明するフローチャートであり、図４は、図３に示した静的弾塑性解析で得られる荷重−変位特性のグラフの一例であり、図５は、図３に示した評価モードと荷重−変位特性から作成する簡易解析モデルの一例であり、図６は、図３に示した地震波応答解析で得られる応答波形の一例である。
【００２０】
本実施例において、診断装置２０Ａには、計測用センサ１０と注意喚起装置３０が接続されている。
【００２１】
計測センサ１０は、診断対象の構造物に設置されたものであり、望ましくは、構造物の内部に取り付けられればよいが、構造物へ入力された荷重、加速度、ひずみなどが計測できれば、構造物の外部へ取り付けてもよい。構造物の外部へ取り付ける場合には、その伝達特性を考慮ことにより、構造物の内部も評価可能となる。計測センサ１０としては、荷重計、加速度計、ひずみゲージなどの計測器を用いる。
【００２２】
診断装置２０Ａは、解析結果データベース（図示省略）を用い、計測センサ１０で計測した入力荷重に基づいて、応力又はひずみの少なくとも一方を演算する解析結果演算部２１と、試験結果データベース（図示省略）を用い、計測センサ１０で計測した入力荷重に基づいて、応力又はひずみの少なくとも一方を演算する試験結果演算部２２と、解析結果演算部２１及び試験結果演算部２２で演算した応力・ひずみが、予め規定した許容値を超えるかどうかを診断する診断部２３とを有している。
【００２３】
注意喚起装置３０は、診断装置２０Ａの診断部２３での診断結果に基づいて、注意喚起を行うものであり、例えば、画面表示や音や光などにより、使用者に注意を喚起するものである。
【００２４】
そして、後述するように、本実施例では、上述した計測用センサ１０、診断装置２０Ａ及び注意喚起装置３０を用い、診断対象の構造物が稼働中に地震等により予想以上の荷重が作用した場合、局部的に塑性領域に入るかどうか、その特性を考慮して、構造物の健全性を短時間で診断可能としており、健全性が損なわれた可能性が高い場合には、使用者に対して注意喚起を行うようにしている。
【００２５】
ここで、図１と共に、図２のフローチャートを参照して、本実施例の診断方法を具体的に説明する。なお、ここでは、構造物として、蒸気発生器等に代表される熱交換器を診断対象にして説明を行う。
【００２６】
（ステップＳ１、Ｓ２）
地震が発生すると、構造物（熱交換器）に設置された計測用センサ１０から地震波データを取得する。
【００２７】
（ステップＳ３）
解析結果演算部２１では、構造物の簡易解析モデルが予め記録されている解析結果データベースを用い、記録してある簡易解析モデルにおいて、計測センサ１０で計測した入力荷重により最も厳しくなる応力・ひずみ（最大応力・最大ひずみ）を解析計算で求めている（解析結果演算工程）。なお、詳細は後述する図３において説明を行うが、この簡易解析モデルは、構造物の詳細解析モデルを用いて、荷重−変位特性を求め、この荷重−変位特性を用いて、後述する図５に示すような簡易解析モデルを予めモデル化したものであり、このようにモデル化した簡易解析モデルが解析結果データベースに予め記録されている。
【００２８】
簡易解析モデルを用いた解析計算では、構造物の実際の使用条件、例えば、構造物に対する圧力や温度などを考慮することにより、より精度の高い最大応力・最大ひずみの予測が可能となる。
【００２９】
（ステップＳ４）
試験結果演算部２２では、構造物の試験モデルを用いた試験結果（実験結果）が予め記録されている試験結果データベースを用い、記録してある試験モデルの試験結果において、計測センサ１０で計測した入力荷重により最も厳しくなる応力・ひずみ（最大応力・最大ひずみ）を求めている（試験結果演算工程）。構造物の試験モデルとしては、そのフルスケールモデルや縮尺モデルなどを用いればよい。
【００３０】
つまり、診断装置２０Ａは、構造物を診断するデータベースとして、解析結果データベース及び試験結果データベースを有している。
【００３１】
（ステップＳ５）
解析結果演算部２１で演算した最大応力・最大ひずみ及び試験結果演算部２２で演算した最大応力・最大ひずみに基づいて、これらが許容値を超えるかどうかを診断部２３で診断し、いずれか一方でも許容値を超える場合にはステップＳ６へ進み、いずれも許容値を超えない場合にはステップＳ７へ進む（診断工程）。この許容値としては、構造物の変位が塑性領域に入ったかどうかを判断できる降伏点などを用いればよい。
【００３２】
このように、地震等により実際に荷重が構造物に作用した場合、構造物に設置した計測センサ１０により荷重などの物理量を取得し、解析結果演算部２１及び試験結果演算部２２での演算により、最大応力・最大ひずみを予測し、最大応力・最大ひずみが許容値を超えるかどうかを診断し、局部的に塑性領域に入った部位があるかどうかを判断することにより、構造物の健全性を短時間で診断可能としている。
【００３３】
（ステップＳ６）
診断装置２０Ａの診断部２３での診断結果により、演算した最大応力・最大ひずみが許容値を超える場合には、つまり、構造物の健全性が損なわれた可能性が高い場合には、注意喚起装置３０を用い、画面表示や音や光などにより使用者に対して注意喚起を行う（注意喚起工程）。
【００３４】
（ステップＳ７）
診断装置２０Ａの診断部２３での診断結果により、演算した最大応力・最大ひずみが許容値を超えない場合には、つまり、構造物の健全性が保たれている場合には、注意喚起装置３０での注意喚起は行わない。
【００３５】
更に、図１、図２に示した非線形応答の診断装置及び診断方法の解析結果演算部（解析結果演算工程）で実施する演算手順について、図３のフローチャートと共に、図４〜図６を参照して説明を行う。
【００３６】
（ステップＳ１１）
診断対象となる構造物（熱交換器）の詳細解析モデルを構築し、構築した詳細解析モデルで固有値解析を実施し、熱交換器の管群のモード情報を取得する。
【００３７】
（ステップＳ１２）
ステップＳ１１の固有値解析で取得したモード情報から、地震応答スペクトルにおいて応答が大きくなる周波数域のモードを選定する。
【００３８】
（ステップＳ１３）
構築した詳細解析モデルに弾塑性の特性を設定する。
【００３９】
（ステップＳ１４）
ステップＳ１３で弾塑性特性を設定した詳細解析モデルを使用し、ステップＳ１２で選定したモード形状を再現する静解析を実施する。例えば、管群全体に水平方向の荷重を左右させることにより、静解析を実施する。
【００４０】
（ステップＳ１５）
ステップＳ１５の静解析結果から、管群に作用する荷重と最大変位、最大ひずみの関係を取得する。例えば、図４に示す荷重−変位特性のグラフから、管群に作用する荷重と最大変位、最大ひずみの関係を取得すればよい。なお、図４において、「ｑ」は荷重、「δ」は変位、「ｋ1」は１次剛性（弾性剛性）、「ｋ2」は２次剛性（塑性剛性）、「δy」は降伏変形を示している。
【００４１】
（ステップＳ１６）
ステップＳ１２で選定したモード情報と、ステップＳ１５で取得した荷重−変位特性とから、１自由度系の簡易解析モデルを作成する。例えば、図５に示すような１自由度系の簡易解析モデルを作成すればよい。なお、図５は、基盤面に地震加速度を受ける１自由度系の簡易解析モデルであり、「Ｍ」は質量、「Ｋ」は弾性剛性を示している。又、このとき、診断対象となる構造物（熱交換器）について、変位−ひずみの関係を取得しておく。
【００４２】
（ステップＳ１７）
ステップＳ１６で作成した簡易解析モデルを解析結果データベースへ記録する。
【００４３】
上記ステップＳ１１〜Ｓ１７を、事前に実施しておくことで、解析結果データベースに簡易解析モデルを予め準備しておくことになる。
【００４４】
（ステップＳ１８）
解析結果データベース２１へ予め記録しておいた簡易解析モデルを用い、ステップＳ２において計測センサ１０で取得した地震波を入力荷重として、時刻歴応答解析を実施し、応答波形を取得する。応答波形としては、例えば、図６に示すようなものが得られる。なお、図６において、「μ」はひずみ量を表しており、ステップＳ１６で取得した変位−ひずみの関係を用いて、応答による変位量からひずみ量へ変換する。
【００４５】
（ステップＳ１９）
ステップＳ１８で取得した応答波形を用いて、最大応力・最大ひずみを出力する。
【００４６】
このように、解析結果演算部２１により、塑性領域を含んだ非線形応答の可能性が高い箇所の有無を、解析的結果に基づいて把握することになる。又、試験結果演算部２２でも、塑性領域を含んだ非線形応答の可能性が高い箇所の有無を、実験的結果に基づいて把握することになる。これにより、地震発生時に非線形応答の有無が、短期間で解析・診断可能である。又、解析的、実験的に構造物の特性を予め把握しておくことにより、構造物内部のように、直接的に計測センサを設置するのが困難な箇所の非線形応答の可能性も予測・診断が可能となる。
【００４７】
（実施例２）
図７は、本実施例の非線形応答の診断装置を示すブロック図であり、図８は、図７に示した非線形応答の診断装置における診断方法を説明するフローチャートである。
【００４８】
本実施例においては、診断装置２０Ｂに、計測用センサ１０と注意喚起装置３０が接続されているが、実施例１とは、診断装置２０Ｂの構成に相違がある。従って、実施例１と同じ構成については重複する説明を省略して、本実施例の説明を行う。
【００４９】
本実施例において、診断装置２０Ｂは、実施例１の診断装置２０Ａに部品データベース２４を加えた構成であり、そのため、解析結果演算部２１では、部品データベース２４と解析結果データベース（図示省略）とを用い、計測センサ１０で計測した入力荷重に基づいて、応力又はひずみの少なくとも一方を演算し、試験結果演算部２２では、部品データベース２４と試験結果データベース（図示省略）とを用い、計測センサ１０で計測した入力荷重に基づいて、応力又はひずみの少なくとも一方を演算している。そして、診断部２３では、実施例１と同様に、解析結果演算部２１及び試験結果演算部２２で演算した応力・ひずみが、予め規定した許容値を超えるかどうかを診断している。
【００５０】
部品データベース２４は、構造物を構成する部品に関するデータを予め記録したものであり、例えば、部品の経年変化による劣化に関するデータ、部品の材料バラつき（例えば、材料物性値のバラつき）に関するデータ、製作バラつき（例えば、板厚や管径のバラつき）に関するデータなどが記録されている。材料バラつき、製作バラつきなどに関するデータとしては、平均値や標準偏差などのデータを用いることになるので、算出する応力・ひずみの予測値としては、平均値や標準偏差なども出力可能としている。
【００５１】
そして、本実施例でも、上述した計測用センサ１０、診断装置２０Ｂ及び注意喚起装置３０を用い、診断対象の構造物が稼働中に地震等により予想以上の荷重が作用した場合、局部的に塑性領域に入るかどうか、その特性を考慮して、構造物の健全性を短時間で診断可能としており、健全性が損なわれた可能性が高い場合には、使用者に対して注意喚起を行うようにしている。
【００５２】
ここで、図７と共に、図８のフローチャートを参照して、本実施例の診断方法を説明する。なお、ここでも、構造物として、蒸気発生器等に代表される熱交換器を診断対象にして説明を行う。
【００５３】
（ステップＳ２１、Ｓ２２）
地震が発生すると、構造物（熱交換器）に設置された計測用センサ１０から地震波データを取得する。
【００５４】
（ステップＳ２３）
解析結果演算部２１では、構造物の簡易解析モデルが予め記録されている解析結果データベースと部品データベース２４とを用い、記録してある簡易解析モデルにおいて、計測センサ１０で計測した入力荷重により最も厳しくなる応力・ひずみ（最大応力・最大ひずみ）を解析計算で求めている（解析結果演算工程）。
【００５５】
（ステップＳ２４）
試験結果演算部２２では、構造物の試験モデルを用いた試験結果（実験結果）が予め記録されている試験結果データベースと部品データベース２４とを用い、記録してある試験モデルの試験結果において、計測センサ１０で計測した入力荷重により最も厳しくなる応力・ひずみ（最大応力・最大ひずみ）を求めている（試験結果演算工程）。
【００５６】
つまり、診断装置２０Ｂは、構造物を診断するデータベースとして、解析結果データベース及び試験結果データベースを有し、それらに加えて、部品データベース２４を有している。
【００５７】
（ステップＳ２５）
解析結果演算部２１で演算した最大応力・最大ひずみ及び試験結果演算部２２で演算した最大応力・最大ひずみに基づいて、これらが許容値を超えるかどうかを診断部２３で診断し、いずれか一方でも許容値を超える場合にはステップＳ２６へ進み、いずれも許容値を超えない場合にはステップＳ２７へ進む（診断工程）。
【００５８】
このように、本実施例でも、地震等により実際に荷重が構造物に作用した場合、構造物に設置した計測センサ１０より荷重などの物理量を取得し、解析結果演算部２１及び試験結果演算部２２での演算により、最大応力・最大ひずみを予測し、最大応力・最大ひずみが許容値を超えるかどうかを診断し、局部的に塑性領域に入った部位があるかどうかを判断することにより、構造物の健全性を短時間で診断可能としている。
【００５９】
（ステップＳ２６）
診断装置２０Ｂの診断部２３での診断結果により、演算した応力・ひずみが許容値を超える場合には、つまり、構造物の健全性が損なわれた可能性が高い場合には、注意喚起装置３０を用い、画面表示や音や光などにより使用者に対して注意喚起を行う（注意喚起工程）。
【００６０】
（ステップＳ２７）
診断装置２０Ｂの診断部２３での診断結果により、演算した応力・ひずみが許容値を超えない場合には、つまり、構造物の健全性が保たれている場合には、注意喚起装置３０での注意喚起は行わない。
【００６１】
本実施例でも、解析結果演算部２１により、塑性領域を含んだ非線形応答の可能性が高い箇所の有無を、解析的結果に基づいて把握することになる。又、試験結果演算部２２でも、塑性領域を含んだ非線形応答の可能性が高い箇所の有無を、実験的結果に基づいて把握することになる。これにより、地震発生時に非線形応答の有無が、短期間で解析・診断可能である。又、解析的、実験的に構造物の特性を予め把握しておくことにより、構造物内部のように、直接的に計測センサを設置するのが困難な箇所の非線形応答の可能性も予測・診断が可能となる。
【００６２】
又、本実施例では、解析結果データベース及び試験結果データベースに加えて、部品データベース２４を用い、経年変化による劣化、材料バラつき、製作バラつきを考慮することにより、より精度の高い最大応力・最大ひずみの予測が可能となる。
【００６３】
上記実施例１、２は、原子力プラントで使用される蒸気発生器等に適用可能であるが、これに限定されることなく、同じ技術思想の範囲内であれば、よく使われる熱交換器などさまざまな応用例が考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、多数の構成要素を持つ構造物、例えば、蒸気発生器等に代表される熱交換器などに適用可能なものである。
【符号の説明】
【００６５】
１０  計測センサ（計測装置）
２０Ａ、２０Ｂ  診断装置
２１  解析結果演算部（解析結果データベース）
２２  試験結果演算部（試験結果データベース）
２３  診断部
２４  部品データベース
３０  注意喚起装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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