A study on nonlinear ultrasonic testing using a new wave propagation simulation tool

• Project/Area Number: 21760352
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Structural engineering/Earthquake engineering/Maintenance management engineering
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: SAITOH Takahiro Tokyo Institute of Technology, 大学院・情報理工学研究科, 助教 (00535114)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2010: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2009: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 境界要素法 / 時間領域 / 超音波非破壊評価 / 非線形超音波法

Research Abstract

In this study, new time-domain boundary element method was developed for non-linear ultrasonic simulation. The use of the new time-domain BEM provided the stable transient solutions even for small time increments. Numerical results show that stick-separation and stick-slip contact states excite 2nd order harmonics and sub-harmonics, and 3rd order higher harmonics, respectively.

Research Products

• [Journal Article] 境界要素法(BEM)を用いた超音波シミュレーション (2011)
  • Author(s): 斎藤隆泰
  • Journal Title: 非破壊検査,特集号,超音波シミュレーションの展開、非破壊検査 vol.60-4 Pages: 210-215
  • NAID: 10028117609
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 境界要素法(BEM)を用いた超音波シミュレーション (2011)
  • Author(s): 斎藤隆泰
  • Journal Title: 非破壊検査 Volume: 60-4(In press)
  • NAID: 10028117609
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Parallelized fast multipole BEM based on the convolution quadrature method for 3-D wave propagation problems in time-domain (2010)
  • Author(s): T. Saitoh, S. Hirose
  • Journal Title: IOP Conf.Series : Materials Science and Engineering 10 012242(CD-ROM)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Improved time-domain BEM analysis for a solid-solid interface with contact boundary conditions (2010)
  • Author(s): T. Saitoh, K. Nakahata, S.Hirose
  • Journal Title: Theoretical and Applied Mechanics Japan vol.58 Pages: 9-17
  • NAID: 130004463759
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Parallelized fast multipole BEM based on the convolution quadrature method for 3-D wave propagation problems in time-domain (2010)
  • Author(s): T.Saitoh, S.Hirose
  • Journal Title: Materials Science and Engineering Volume: 10(CD-ROM)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Improved time-domain BEM analysis for a solid-solid interface with contact boundary conditions (2010)
  • Author(s): 斎藤隆泰・中畑和之・廣瀬壮一
  • Journal Title: Theoretical and Applied Mechanics Japan 58 Pages: 9-17
  • NAID: 130004463759
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 時間域境界要素法を用いた非線形超音波法における高調波の励起シミュレーション (2009)
  • Author(s): 斎藤隆泰・中畑和之・古田雄輔・廣瀬壮一
  • Journal Title: 計算数理工学論文集 vol.9 Pages: 31-36
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Lubichの演算子積分法における高速多重極法 (2009)
  • Author(s): 福井卓雄・斎藤隆泰
  • Journal Title: 日本シミュレーション学会論文誌,小特集:境界要素法の新展開 vol.28, No.3 Pages: 17-22
  • NAID: 110007387263
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 時間域境界要素法を用いた非線形超音波法における高調波の励起シミュレーション (2009)
  • Author(s): 斎藤隆泰・中畑和之・古田雄輔・廣瀬壮一
  • Journal Title: 計算数理工学論文集 9 Pages: 31-36
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Lubich の演算子積分法における高速多重極法 (2009)
  • Author(s): 福井卓雄・斎藤隆泰
  • Journal Title: 日本シミュレーション学会論文誌 28 Pages: 17-22
  • NAID: 110007387263
• [Journal Article] 接触境界条件を持つ固体-固体接合界面の改良型時間域境界要素法解析 (2009)
  • Author(s): 斎藤隆泰・中畑和之・廣瀬壮一
  • Journal Title: 第58回理論応用力学講演会講演論文集 58 Pages: 93-94
  • NAID: 130004604381
• [Presentation] 数値シミュレーションによる非線形超音波特性の解明について (2011)
  • Author(s): 廣瀬壮一・古田雄輔・斎藤隆泰・中畑和之
  • Organizer: 平成23年度非破壊検査協会春季講演大会
  • Place of Presentation: アルカディア市ヶ谷
  • Year and Date: 2011-05-25
• [Presentation] 欠陥を有する材料接合界面における非線形超音波のシミュレーション (2011)
  • Author(s): 古田雄輔・斎藤隆泰・廣瀬壮一・中畑和之
  • Organizer: 第60回理論応用力学講演会
  • Place of Presentation: 東京工業大学
  • Year and Date: 2011-03-09
• [Presentation] 異種材料接合界面に対する非線形超音波法のシミュレーション (2010)
  • Author(s): 古田雄輔・斎藤隆泰・廣瀬壮一
  • Organizer: 平成22年度非破壊検査協会秋季講演大会講演概要集
  • Place of Presentation: 沖縄県市町村自治会館
  • Year and Date: 2010-10-28
• [Presentation] 異種材料接合界面に対する非線形超音波法のシミュレーション (2010)
  • Author(s): 古田雄輔・斎藤隆泰・廣瀬壮一
  • Organizer: 平成22年度非破壊検査協会秋季講演大会
  • Place of Presentation: 沖縄県市町村自治会館
  • Year and Date: 2010-10-28
• [Presentation] 欠陥再構成のための3次元逆散乱イメージング法に関する基礎的研究 (2010)
  • Author(s): 渡邉怜・中畑和之・斎藤隆泰・廣瀬壮一
  • Organizer: 平成22年度土木学会全国大会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2010-09-03
• [Presentation] 高速多重極法およびMPI並列化による2次元波動伝播問題のための演算子積分時間領域境界要素法の高速化 (2010)
  • Author(s): 斎藤隆泰・以頭卓磨・廣瀬壮一
  • Organizer: 第29回日本シミュレーション学会大会
  • Place of Presentation: 山形大学
  • Year and Date: 2010-06-19
• [Presentation] 演算子積分時間領域境界要素法による非線形超音波法の数値シミュレーション (2010)
  • Author(s): 古田雄輔・斎藤隆泰・中畑和之・廣瀬壮一
  • Organizer: 第59回理論応用力学講演会講演論文集
  • Place of Presentation: 日本学術会議,東京
  • Year and Date: 2010-06-10
• [Presentation] Simulation of non-linear ultrasonic wave using new time-domain BEM (2010)
  • Author(s): T. Saitoh, Y. Furuta, S. Hirose
  • Organizer: The Fourth Japan-US symposium, engineering NDE capabilities for a safer world
  • Place of Presentation: ハワイマウイ島マウイプリンスホテル
  • Year and Date: 2010-06-10
• [Presentation] Simulation of non-linear ultrasonic wave using new time-domain BEM (2010)
  • Author(s): T.Saitoh, Y.Furuta, S.Hirose
  • Organizer: The Fourth Japan-US symposium, engineering NDE capabilities for a safer world
  • Place of Presentation: アメリカ、ハワイマウイプリンスホテル
  • Year and Date: 2010-06-10
• [Presentation] 演算子積分時間領域境界要素法による非線形超音波法の数値シミュレーション (2010)
  • Author(s): 古田雄輔・斎藤隆泰・中畑和之・廣瀬壮一
  • Organizer: 第59回理論応用力学講演会
  • Place of Presentation: 日本学術会議
  • Year and Date: 2010-06-10
• [Presentation] 3次元逆散乱解析法による固体内部きずの超音波画像化,第59回理論応用力学講演会講演論文集 (2010)
  • Author(s): 中畑和之・渡邉怜・斎藤隆泰・廣瀬壮一
  • Organizer: 第59回理論応用力学講演会
  • Place of Presentation: 日本学術会議
  • Year and Date: 2010-06-10
• [Presentation] 3次元イメージベースEFITによる超音波伝搬解析 (2010)
  • Author(s): 中畑和之・牛尾賢司・斎藤隆泰・廣瀬壮一
  • Organizer: 第15回計算工学講演会
  • Place of Presentation: 九州大学医学部百年講堂
  • Year and Date: 2010-05-27
• [Presentation] Transient SH-wave simulation in a multilayered half-space with irregular interfaces based on a hybrid BEM (2010)
  • Author(s): Z.Qian, Y.Yamanaka, S.Hirose, T.Saitoh
  • Organizer: 第15回計算工学講演会
  • Place of Presentation: 九州大学
  • Year and Date: 2010-05-27
• [Presentation] ラプラス変換域基本解を用いた新しい時間領域境界要素法と2次元波動問題への応用 (2010)
  • Author(s): 斎藤隆泰・廣瀬壮一
  • Organizer: 第60回理論応用力学講演会
  • Place of Presentation: 東京工業大学
  • Year and Date: 2010-03-08
• [Presentation] 接触条件を考慮したき裂による非線形波動散乱解析 (2009)
  • Author(s): 古田雄輔・斎藤隆泰・廣瀬壮一
  • Organizer: 日本応用数理学会2009年度年会講演予稿集
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2009-09-28
• [Presentation] 接触条件を考慮したき裂による非線形波動散乱解析 (2009)
  • Author(s): 古田雄輔・斎藤隆泰・廣瀬壮一
  • Organizer: 応用数理学会年次報告会
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2009-09-28
• [Presentation] 面外波動を考慮した非線形超音波法における高調波励起シミュレーション (2009)
  • Author(s): 斎藤隆泰・中畑和之・廣瀬壮一
  • Organizer: 土木学会全国大会
  • Place of Presentation: 九州大学(CD-ROM)
  • Year and Date: 2009-09-02
• [Presentation] 面外波動を考慮した非線形超音波法における高調波励起シミュレーション (2009)
  • Author(s): 斎藤隆泰・中畑和之・廣瀬壮一
  • Organizer: 土木学会全国大会2009
  • Place of Presentation: 福岡大学
  • Year and Date: 2009-09-02
• [Presentation] Large-scale multiple scattering analysis of SH waves using time-domain FMBEM (2009)
  • Author(s): T.Saitoh, Ch.Zhang, S.Hirose
  • Organizer: International Conference on Boundary Element Technique 2009
  • Place of Presentation: ギリシャ、アテネ
  • Year and Date: 2009-07-22
• [Presentation] 接触境界条件を持つ固体-固体接合界面の改良型時間域境界要素法解析 (2009)
  • Author(s): 斎藤隆泰・中畑和之・廣瀬壮一
  • Organizer: 第58回理論応用力学講演会講演論文集
  • Place of Presentation: 日本学術会議
  • Year and Date: 2009-06-09
• [Remarks] ホームページ
  • URL: http://www.cv.titech.ac.jp/~hiro-lab/tsaitoh/reference.html