投稿者: 管理者

橋梁などの大型構造物の老朽化に対する延命手法の実用化について研究を開始しました。
〜２０２１年度自転車等機械振興事業〜

 

本校 材料システム工学科の佐々木大輔助教は、公益財団法人ＪＫＡ（東京都港区、会長 笹部俊雄）から２０２１年度自転車等機械振興事業による補助を受け、「炭素コーティング鉄微粒子を用いた簡易延命手法の実用化」についての研究を開始しました。

 

 

【研究を行う背景】
　国内の50％以上の橋梁は2033年に建設後50年以上となります。しかし，その8割は市町村が管理する橋梁が占め，すべての橋梁に対して大がかりな補修・補強を行うことは非常に厳しい状況にあります。補修期間を確保するため，橋梁を始めとする大型構造物の簡易延命手法の開発が求められています。ストップホール法や溶接補修など優れた簡易補修方法が存在していますが，これらの方法を以ってしても長く広く開いた10cm程度のき裂を補修することは困難であり，残された課題となっています。

さらに2065年には少子高齢化が進み日本の人口が8,808万人になる，と予想されています。超高齢化による就労者数の減少は，自治体の税収減を引き起こすため，現在より低コストで橋梁が維持管理できるシステムを構築する必要があります。

 

研究成果の応用イメージ

今回の研究は，公益財団法人 JKAから，社会的課題の解決に取り組む活動として支援を受け，構造物老朽化を解決に向けた補修技術の一翼を担うことを目的としています。補修が必要か否かの診断技術は高専機構内で研究が進んでおり，本研究はその診断技術と連携し簡易補修方法を用いた低コスト補修体制の構築を目標としています。これまでの研究で，金属微粒子とプラズマ焼結技術を用いたき裂補修と寿命の延命に成功しています。本技術は，損傷部に金属微粒子を充填し，プラズマ焼結を行うことで，き裂面内に焼結物を作成し，損傷部を補修する技術です。プラズマ焼結は試験片にパルス電流を流し加熱することで，短時間，低温での焼結を可能とします。このプラズマ焼結は，試験片の損傷部の局所的な加熱と補修を可能とします。

 

本研究の実験イメージ

金属は一般的に温度が生じると強度や延性が低下してしまうため，補修部分のみ加熱するプラズマ焼結が本補修方法の加熱には最適です。本研究では，炭素コーティング鉄微粒子を用いて，更なる延命に挑戦します。

具体的には，まず鉄微粒子に炭素コーティングを行い，炭素コーティング鉄微粒子を作成します．続いて試験片に作成した粒子を充填し焼結試験を行います。焼結後は硬さ試験・引張試験など短時間で焼結体強度を確認します。これらの実験により，最も硬さ・引張強度が高い炭素膜厚さを突き止めます。その作成した微粒子を用いて疲労試験片のき裂を補修します。補修をした試験片の疲労試験を行い，補修による延命効果を確認します。疲労試験中にその場観察を行うことで，同時に壊れ方を観察・解析し延命効果向上の指針を得ます。

本研究により構造物の疲労寿命を2倍にできれば，現在から20年後，建設50年以上となる構造物の寿命を20年延命することができます。つまり，補修対応に20年の猶予時間を設けることができます。また、他の新規構造物に対しても適用することで，構造物寿命は建設50年といわれますが、寿命を100年まで伸ばすことができます。以上により本研究では，社会全体の維持管理の経費と時間の削減，最終的には “持続可能な社会の実現“を目指します。

 

炭素コーティング前後での鉄微粒子の変化

 

この記事はプレスリリース・ニュースリリース配信サービスのPR TIMESにおいてもご覧になれます。
https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000037.000075419.html	本研究は JKA の支援により行われています。

 

 

 

 

令和３年７月１９日（月）、池永紳也 企業立地・農林水産担当理事及び北九州市関係者の方々が本校に来校されました。
池永理事より、ＩＴ系企業誘致など、市が積極的に行っている施策の概要紹介に続き、北九州市内企業への就職促進の協力依頼、本校学生の就職状況確認などが行われました。特にBtoB企業の認知度が低いため、高専の先生方とツアーを計画し、東京本社の見学や、北九州拠点のオフィスの見学等も検討している旨の説明がありました。
その後、本校の状況、就職状況について本庄校長、黒木教務主事、松島キャリア支援室長補より説明が行われました。
本校の進路指導への取り組みや、学生の進路状況、インターンシップ、本校要望など多岐に渡る内容について相互に意見交換を行い、今後の本校と北九州市での連携協力について、積極的に取り組むことを確認しました。
今後、北九州市と本校の間において、就職促進や産学官連携事業、企業との共同研究などが積極的に進められることが期待されます。

 

	池永 紳也 企業立地・農林水産担当理事		中川 茂俊  企業立地支援課　情報・通信産業担当課長
	終始和やかな雰囲気の中、相互に意見交換

＜本件担当＞
総務課総務係
電話番号：0942-35-9399

７月２４日（土）、久留米高専において、「高専ハカセ塾」第４回目の講座を実施しました。

 

今回は、自主プロジェクト型プログラムとして、自由研究の進め方についてオリエンテーションを実施しました。

研究ノートの使い方について、教員が実際に使用したノートを参考にしながら、鉛筆ではなくﾎﾞｰﾙﾍﾟﾝの使用(改ざんの可能性をなくすため)など、基本的な注意点などが説明されました。

また、教員、社会人メンター、学生メンターを交えたグループディスカッションでは、研究の進め方や、テーマ選定について４つのグループに分かれ、意見交換をしました。教員達が時間ごとにすべてのグループに参加して、活発な質問や意見が飛び交っていました。研究テーマの実現方法について尋ねたりしながら、受講生達それぞれ目を輝かせて、好奇心旺盛な様子が見られ、時間終了してもなお、学生メンターとの話が続いていました。

その後、パソコンの利用方法について説明があり、Google Scholar(学術情報の検索)などを使用して、興味があるワードを検索したり、図書館の資料を使って情報を収集する方法を学びました。

 

	自由研究を進める受講生

 

―「高専ハカセ塾」とは― 高い意欲や能力を有する小中学生を発掘し、次世代科学技術を担う傑出した人財を育成することを目的としたプログラムで、国立研究開発法人科学技術振興機構（JST）「ジュニアドクター育成塾」の採択事業として、有明高専・熊本高専・久留米高専の合同企画により実施しています。 公式HP：http://www.ie.ariake-nct.ac.jp/hakase/

 

 

＜本件担当＞
総務課研究推進係
電話：0942-35-9333

 

 

７月１７日（土）、久留米高専において、「高専ハカセ塾」第３回目の講座を実施しました。 

 

今回は、連携講座として、高専ハカセ塾 熊本高専会場の教員を講師に迎え、「トイドローンを用いたプログラミング体験」と題した学習を行いました。 

 

前半は、パソコン操作の基礎知識の確認や、トイドローンの飛行原理と、プログラミングの基本、必要な装置・技術、方法等を学び、Scratchで簡単なプログラミングに取り組みました。 

後半は、トイドローンを操縦するプログラミング課題に挑戦し、実際にトイドローンを飛行させました。まずは、床に置いてから机の高さくらいまで、飛ばしてみる練習をしました。初めて挑戦しましたが、回転、360度フリップ、前後左右、上下の移動をしながら、すぐに上手に飛ばすことが出来て、受講生達も夢中になって操作していました。使用していたドローンは、実際は30メートル近くまで上昇可能だそうです。 

操作の基本を学んだあとは、講座の会場に設置されたコースを使って、飛行させていました。

 

開校式後の最初の対面講座で、受講生達も緊張があったかと思いますが、熊本高専の学生メンターに色々手助けされながら、他の受講生達とも談笑する様子が見られ、最後は集合写真で皆、楽しそうな顔が並んでいました。 

 

	パソコン操作、プログラミングの講義		学生メンターがコースを確認する様子
	ドローン飛行の様子		受講生とスタッフで集合写真

 

 

―「高専ハカセ塾」とは― 高い意欲や能力を有する小中学生を発掘し、次世代科学技術を担う傑出した人財を育成することを目的としたプログラムで、国立研究開発法人科学技術振興機構（JST）「ジュニアドクター育成塾」の採択事業として、有明高専・熊本高専・久留米高専の合同企画により実施しています。 公式HP：http://www.ie.ariake-nct.ac.jp/hakase/

＜本件担当＞
総務課研究推進係
電話：0942-35-9333