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レーザ超音波を用いた非接触型非破壊試験の定量的評価に関する研究

Research Project

Project/Area Number 17760375
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Structural engineering/Earthquake engineering/Maintenance management engineering
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

吉川 仁  Kyoto University, 学術情報メディアセンター, 助教 (90359836)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2007: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywordsレーザ超音波計測 / 定量的非破壊評価 / 境界積分方程式法 / クラック決定解析 / レーザ超音波試験 / 逆問題
Research Abstract

非破壊検査において、非接触計測が可能であるレーザ超音波非破壊検査が着目されており、高所や高温、高濃度放射能の危険箇所での適用が期待されている。レーザ超音波非破壊試験では、パルスレーザを用いて対象物に超音波を励起させ、内部欠陥やクラックからの散乱波をレーザ干渉計を用いて計測する。
本研究では、レーザ超音波計測による波形データを用いた定量的非破壊評価を提案してきた。手順は以下の通りである。まず対象物の健全部でレーザ超音波計測を行い、得られた波形データからレーザ励起された弾性波動場を逆解析により決定する。次に対象物健全部の計測と同等の計測条件下で対象物損傷部においてレーザ超音波計測を行う。逆解析によって求められレーザ励起弾性波動場を境界条件とした初期値境界値問題を、形状パラメータで表現された散乱体の存在する領域(損傷部)において解き、散乱波動場を数値的に復元する。数値解と損傷部で計測された波形データとを比較し、内部散乱体の形状パラメータを決定する。
本年度は、境界積分方程式法による波動解析の数値計算アルゴリズムを改良し、求解に要する計算時間を大幅に短縮する事を可能にした。また、低周波の弾性波動場の励起するレーザ計測システムを構築し、低周波の励起弾性波により表面クラックの深さを決定した。

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2007 2006 2005

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] 時間域多重極BIEMを用いたレーザ超音波非破壊評価に関する大規模波動解析2007

    • Author(s)
      吉川仁、大谷佳広、西村直志
    • Journal Title

      計算数理工学論文集 Vol.7,No.1

      Pages: 79-84

    • NAID

      40022364173

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] メッシュの規則性を用いた超音波非破壊評価のためのBIEMアルゴリズムの改良2007

    • Author(s)
      吉川仁、西村直志
    • Journal Title

      土木学会応用力学論文集 Vol.10

      Pages: 211-216

    • NAID

      130004257887

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] レーザ超音波計測による波形データを用いたクラック決定解析2006

    • Author(s)
      吉川仁, 川田朋和, 西村直志
    • Journal Title

      土木学会応用力学論文集 Vol.9

      Pages: 123-128

    • NAID

      130004258387

    • Related Report
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  • [Journal Article] Crack determination using laser-measured horizontal and vertical velocity waveforms of ultrasound2006

    • Author(s)
      H.Yoshikawa, Y.Ohta, N.Nishimura
    • Journal Title

      Structual Engineering/Earthquake Engineering Vol.23,No.2

      Pages: 279-285

    • NAID

      130004442348

    • Related Report
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  • [Journal Article] Green関数を用いた超音波励起レーザのソース同定2005

    • Author(s)
      吉川仁
    • Journal Title

      計算数理工学論文集 Vol.5

      Pages: 95-100

    • Related Report
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  • [Journal Article] 境界積分方程式法を用いたレーザ超音波非破壊評価法に関する研究2005

    • Author(s)
      吉川仁
    • Journal Title

      計算数理工学論文集 Vol.5, No.2

      Pages: 167-170

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      H. Yoshikawa, Y. Otani and N. Nishimura
    • Organizer
      APCOMO7
    • Place of Presentation
      京都市
    • Year and Date
      2007-12-03
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    • Author(s)
      H. Yoshikawa, Y. Otani and N. Nishimura
    • Organizer
      USNCCM9
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ
    • Year and Date
      2007-07-25
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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