2002 Fiscal Year Annual Research Report
文化財建造物探査用の超音波音速CT装置の研究・開発
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13558009
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
足立 和成 山形大学, 地域共同研究センター, 助教授 (00212514)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡辺 裕二 拓殖大学, 工学部, 助教授 (30201239)
渡辺 一実 山形大学, 工学部, 教授 (90091769)
田村 安孝 山形大学, 工学部, 教授 (40171904)
西村 康 独立行政法人文化財研究所, 奈良文化財研究所, 測量研究室長 (80000488)
橋本 芳樹 株式会社カイジョー, 産機システム事業部, グループマネージャー(課長)
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| Keywords | ボルト締めランジュバン型振動子 / 振動子駆動波形の検討 / 弾性接触問題 / 日光輪王寺の超音波探査 |
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| Research Abstract |
平成14年度の研究計画の内容にそって、本年度の研究成果を説明する。
(1)小型強力超音波音源の開発
昨年度に引き続いて、計算機シミュレーションに基づく小型強力超音波音源の改良のための研究を行った。特に、そこで用いられているボルト締めランジュバン型振動子において、全ての部品界面で締め付けによる静的接触応力が共振時の振動応力より常に大きくなる形状を、研究代表者が開発した特殊な有限要素解析システムを駆使して見出す努力をした。昨年度の研究で、締め付け時の静的接触応力の計算に伴う圧電性を考慮した弾性接触問題においては、ねじ山部ではその界面に平行なすべりが生じ、他の部品界面では締め付けによる垂直応力によって界面でのすべりが生じない、という仮定が現実的であることを見出しているので、これ前提として必要な計算を行なっている。その結果、上記二つの応力の比率の点において、昨年度の振動子と比べて優れた特性の振動子の形状が見出された。
(2)画像信号処理手法の開発
振動子に加える駆動電圧の波形を工夫することによって、音波伝播時間測定に適した、立ち上がりが鋭く残留振動が少ない音波を探査対象に打ち込む工夫を行なった。これにより、画像処理による断層像の構成が容易な形の音波伝搬データが得られることが期待できるが、最適な駆動波形はまだ見出されていない。
(3)現場での実験
平成14年9月に、栃木県日光市の輪王寺三重塔の初層部の柱の一つ及び、三仏堂(本堂)の柱の探査を行なった。断層像用のデータは、三重塔の柱においては、ある断面で一部の欠損を除いて取ることが出来たが、他の断面では果たせず、音源のより一層の高出力化及び機器の耐雑音性能の向上が必要であることが分かった。三仏堂では、構造上断層像用のデータが取れないことから、2本の柱に対して土台面からの腐朽の進展している高さのみを、断面差渡しの経路における音波伝搬情況から調べ、根継ぎなどによる補修が必要との結論を得た。
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Research Products
(1 results)
