Nagaoka University of Technology Institutional Repository

長岡技術科学大学博士（工学）doctoral thesi

邢,医

English

Development of a home-based biofeedback system
-posture-respiration and heartrate-music feedback system

菅野,美穂

Undetermined

国立高等専門学校の教育評価に関する研究

大原,涼平

シラン系表面含浸材を用いたひび割れ補修によるコンクリートの水分浸透抑制効果に関する研究

国立大学法人長岡技術科学大学博士（工学）doctoral thesi

渡邊,祥庸

（様式4）
別紙2
論文審査の結果の要旨
学位申請者 渡邊祥庸
本論文は，「地形情報を用いた力学的手法による広域斜面の地震時安定性評価」と題し，
7章より構成されている．
第1章「序論」では，日本の土砂災害の現状などを踏まえ，研究背景をまとめている．2
章「広域斜面安定評価に関する既往研究」では，広域斜面の安定性評価に関する既往研究
を整理するとともに，本研究の位置付けを示している．3章「震度法を適用した直線すべ
り法による広域斜面安定評価」では，胆振東部地震で甚大な斜面災害のあった厚真町を対
象とし，力学的手法を用いて広域斜面の安定性評価を実施している．従来の力学的手法で
は各パラメータを一律に設定することが多く，これが安定性評価の精度向上の課題であっ
た．これに対し，被災前後の地形データから斜面の傾斜とすべり土塊の厚みの関係を整理
してパラメータに適用し，安定性評価の精度向上を試みている．安定性評価の定量的な精
度評価指標に"UCを用いており，従来の手法と比較しAUCが0.573から0.579に向上し，
安定性評価の精度の向上が確認されている.4章｢大規模地震における水平震度脇の評価」
では，水平震度KI!に着目しその評価方法を検討している．すべり面は実際に崩壊した地形
から設定し，簡易Janbu法の三次元すべりにより，水平震度Ki]を逆算している 司・翠川
の距離減衰式から推定したPG"4と，逆算したKI!との関係を整理することで，大規模地震
に対する水平震度KI!の推定式が提案されている 加えて，この提案式で得られたKI!を適
用して広域斜面の安定性評価を実施したところ, "UC=0.596となり3章から更なる精度の
向上が確認されている．5章「地上開度・地下開度を斜面安定評価式に適用した場合の広
域斜面安定評価」では，崩壊箇所と未崩壊箇所で開度にどのような差があるか分析すると
ともに，開度を直線すべりの式に適用する方法を試行している．その結果, " UC=0.642と
なり，4章から更に精度の向上が見られた．6章「斜面・法面災害復旧の高度化を目的とし
たスマートフォンによる測量手法の適用範囲の検討」では，近年可能となったスマートフ
オンでの3次元計測による，斜面災害復旧の高度化について検討している．スマートフオ
ンを用いて実施した測量結果が従来の手法と比べどの程度の精度があるか検証した結果，
誤差4cm程度に収まることが確認され，士構造物の出来形計測手法として問題ないことを
示している．7章「結論」では，本研究の成果について要約している．
以上の通り，本論文は力学的手法を用いた広域斜面の地震時安定性評価および小規模な
斜面災害の復旧の高度化に関して，工学上の進展に貢献する研究であり，学術上・実務上
寄与するところが少なくない．本論文は博士（工学）の学位論文として価値のあるものと
認める．令和6年6月27日に本研究の最終審査会を開催し，申請者が博士後期課程学位取
得基準を満たしていることを確認し，合格と認めた
篭審査委員主査 池田隆明


地形情報を用いた力学的手法による広域斜面の地震時安定性評価

AMALINA AINA,BINTI KAHARUDIN

Evaluations of mechanical properties in age-hardenable and wrought aluminum alloys by correlative microscopy analysis

Sensor response improvement method based on interface structure of conductive elastomer

ISLAM,MD NIAMUL

（様式４）  
別紙２  
論文審査の結果の要旨  
 
学位申請者 ISLAM MD NIAMUL 
 
本論文は，「NUMERICAL SIMULATION ON CFRP REPAIR OF DAMAGED STEEL-
CONCRETE COMPOSITE GIRDER IN BENDING（損傷した曲げを受ける鋼コンクリ
ート合成桁の CFRP 補修に関する数値シミュレーション）」と題し，7 章より構成されて
いる．  
第 1 章「INTRODUCTION」では，鋼コンクリート合成桁の経年劣化と CFRP(炭素繊
維強化プラスチック )補修に関する概説を示し，また，鋼コンクリート合成桁の有限要素
解析のモデル化に関する概説を行い，本研究の目的を述べている．  
第 2 章「LITERATURE REVIEW」では、鋼コンクリート合成桁の耐荷力評価に関す
る実験法、数値解析法に関する既往の研究、および損傷の生じた鋼コンクリート合成桁の
CFRP 材料を用いた耐荷能力の回復に関する既往の研究の包括的な概説を行っている．  
第 3 章「EXPERIMENTAL PROGRAMS」では，他の研究機関で実施され，本研究で
の検討の対象とする，健全な鋼コンクリート合成桁と支間中央部の下フランジに腐食減肉
の生じた実験試験体，および腐食減肉部を CFRP 補修した試験体の詳細を示している．  
第 4 章「DEVELOPMENT OF FINITE ELEMENT MODELS」では，第 3 章に示して
いる健全と損傷した鋼コンクリート合成桁試験体の耐荷力を，有限要素解析により再現す
るために，合成桁を構成する鋼桁，コンクリート床版，床版内の鉄筋のモデル化を詳述し
ている．また，CFRP により補修された試験体を再現するために，積層された CFRP シ
ートと下フランジのモデル化，及び各層の接着部のモデル化を詳述している．これらのモ
デル化では，材料非線形性だけでなく，積層 CFRP シートの破断と剥離の再現について
も検討している．  
第 5 章「FE MODEL VERIFICATION」では，第 4 章に示した有限要素モデルを用い
て，健全な合成桁と CFRP 補修した桁の解析を行い，荷重－変位関係，荷重増加に伴う
破壊シナリオの実験結果を高精度に再現できていることを示している．  
第 6 章「PARAMETRIC ANALYSES」では，腐食減肉量，腐食部の長さ，下フランジ
強度，コンクリート強度，及び CFRP のシート数，弾性係数，強度，接着剤の強度など
をパラメータとして，第 4 章に示した有限要素モデルを用いた解析を行い，合成桁の三
つのタイプの限界状態に対応した強度式を示している．   
第 7 章「CONCLUSION AND FUTURE WORKS」では，本研究で提案した CFRP 補
修された腐食損傷を有する鋼コンクリート合成桁の有限要素モデル化の有用性をまとめ、
今度の課題を示している．  
よって，本論文は工学上及び工業上貢献するところが大きく，博士（工学）の学位論文
として十分な価値を有するものと認める．  
 
審査委員主査 岩崎 英治 印  


Numerical simulation on CFRP Repair of Damaged Steel-Concrete Composite Girder in Bending

賀,陽

1 
論 文 内 容 の 要 旨 
Abstract of Dissertation 
 
氏 名Name 賀陽（He Yang）  
 
Development and Evaluation of Pulsed Power Generator for Glow Discharge Application 
（グロー放電発生用パルスパワー電源の開発と評価）  
Pulse power is the utilization of high-energy, short electrical pulses in diverse applications. These pulses 
exhibit a high-power output for a short duration, usually ranging from microseconds to nanoseconds. The 
advancement of pulse power has led to the creation of several circuits designed to generate unique pulses that 
are suited for a range of applications. A short rapid surge of electrical energy followed by a comparatively long 
period of stability, known as a spiker-sustainer pulse, is widely recognized as an exceptionally appropriate 
circuit for glow discharge. Glow discharge is a phenomenon of ionized gas discharge that occurs in a gas at low 
pressure. A high voltage with a rapid rise time must be applied across the electrodes to initiate a glow discharge 
within a gas-filled chamber. Once the discharge is ignited, a steady voltage is necessary to sustain it. 
This thesis presents an innovative circuit design for a solid-state spiker-sustainer, which includes a Pulse 
Forming Network (PFN) and a Semiconductor Opening Switch (SOS).Two switching units, employing multiple 
MOS-gated thyristors, serve as control switches. These switches enable the charging of the PFN and trigger its 
discharge to the load via the SOS. The function of the SOS is to enhance the sharpness of the pulse front and 
produce a high-voltage spike on the near-square wave output of the PFN. The experimental results confirmed the 
expected circuit behavior and output waveform. The experiment demonstrated that this circuit can generate 
output pulses with independently adjustable spiker and sustainer sections. At a voltage of 3000 V, the PFN 
generates a short (20ns) high-voltage pulse called the spiker, which has a rise time of 13 ns. On the other hand, 
the sustain pulse is a relatively low-voltage pulse with a width of 120ns. The total efficiency of the circuit is 
approximately 40%.  
Then, a 4-stage Marx generator and numerous thyristor switchboards are connected in series to enhance and 
endure the high output voltage, which is affected to employ in glow discharge applications. By comparing the 
outcomes from a single-module circuit and a two-module circuit, we have demonstrated that the spiker-sustainer 
circuit can utilize multiple modules connected in parallel to achieve more output power while maintaining a fast 
rise time. That means this circuit can be used as a module so that much high output power can be generated by 
using multiple modules connected in parallel, depending on the user's requirement. 
Finally, shortening glow discharge's rise time is also a critical issue. We investigated the relationship 
between SOS and the rise time of glow discharge. Time adjustment and inductance comparison experiments were 
conducted. We discovered that using a smaller inductor and reducing the quiescence time of SOS can result in a 
faster rise time overall. Through a series of systematic adjustment experiments on the SOS, we successfully 
reduced the rise time of the glow discharge from 20ns to 12ns. The conclusive experimental result showed a 
spiker voltage of -16.2kV, which initiated the glow discharge. Subsequently, a comparatively lower voltage 
pulse with a duration of around 200ns was acquired. The circuit has a maximum current of -866A and an 
efficiency of 43%. 


Development and Evaluation of Pulsed Power Generator for Glow Discharge Application

三輪,徹

（様式４）  
別紙２  
 
論文審査の結果の要旨  
 
学位申請者 三輪徹  
 
本論文は、「Elucidation of the causes and formation mechanisms of gel biofilm in 
anoxic/oxic-MBR and development of its control strategy / 無酸素 /好気 -膜分離活性汚泥
法におけるゲルバイオフィルムの発生要因及び形成機序の解明とその抑制技術の開発」と
題し、6 章で構成されている。第 1 章では緒論として、本研究の意義と目的について述べ、
本論文の構成を記述している。  
第 2 章では、膜分離活性汚泥法（MBR）で発生する膜ファウリング現象、またゲルバイ
オフィルムが生成する条件について記載し、その防除技術についての既往の研究について
まとめている。  
第 3 章では、実下水を処理する無酸素 /好気 -MBR を下水処理場に設置し、ゲルバイオフ
ィルムが発生する運転条件を特定している。ゲルバイオフィルムは、低温環境下（摂氏 11
度前後）において汚泥有機物負荷の変動（0.08-0.26 kgCOD·kgMLSS−1·day−1）を起こすこ
とで、生成されることを明らかにした。  
第 4 章では、実際の下水を処理する MBR におけるゲルバイオフィルムの形成機序につ
いて調査した。A/O-MBR を第 3 章と同じ条件で運転し、汚泥の性状把握のための励起 -蛍
光マトリクス分析、走査型電子顕微鏡および共焦点レーザー顕微鏡 LIVE/DEAD 分析によ
る顕微鏡観察を実施した。その結果、膜表面には下水由来の可溶性微生物副産物様物質や
単純な芳香族タンパク質が集積し、ゲルバイオフィルムは生細胞の少ない緻密な死細胞層
から構成され、その微生物群集構造は下水のものと類似していたことを明らかにした。  
第 5 章では、回転円盤法（RBC）と MBR を組み合わせた RBC-MBR を新たに構築し、
膜ファウリング防止への有効性を調査するため無酸素 /好気 -MBR との比較実験を行った。
RBC-MBR は汚泥上澄中の膜ファウリング原因物質量を減少させ、汚泥濾過性を向上させ
たことを明らかにした。膜ファウリングは緩和しなかったものの、余剰汚泥の減容化率は
40%に達し、回転円盤に存在する後生動物が減容に寄与していることを推察している。  
第 6 章では、まとめとして本研究の成果を総括するとともに、MBR におけるゲルバイ
オフィルムの形成機序および重要な点、さらに今後の研究展開を示している。  
よって、本論文は工学上及び工業上貢献するところが大きく、博士（工学）の学位論文
として十分な価値を有するものと認める。  
 
 
審査委員主査 山口隆司 印  


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