2005 Fiscal Year Annual Research Report

レーザ速度計測と高速多重極法を用いた非破壊評価法の研究

Research Project

Project/Area Number	15360238
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	西村直志京都大学, 情報学研究科, 教授 (90127118)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	吉川仁京都大学, 工学研究科, 助手 (90359836) 高橋徹理化学研究所, 戎崎計算宇宙物理研究室, 基礎科学特別研究員 (90360578)
Keywords	レーザ超音波 / 高速多重極法 / 非破壊評価 / 逆問題 / 弾性波動
Research Abstract	平成17年度は時間域高速多重極法の定式化の見直しに関する理論的研究と、レーザによって発生させた超音波を用いた非破壊評価実験、及び実験結果の計算力学的解釈を中心に研究を進めた。まず、超音波とレーザ計測を用いたクラック検出法に関する計算力学的研究としては、定式化の改良を追求した結果、等方性の弾性体の場合、これまでoutgoing ray、incoming rayともに4成分必要と考えてきたが、これが3成分に減らせるがわかった。また、これまで、等方性の以外の場合に多重極法を適用する事は殆んど不可能と考えてきたが、実は異方性の場合も、等方性の場合に比べてあまり大きな変更なしに時間域多重極法が定式化できる事がわかった。非破壊評価においてもロール方向の影響により、異方性が無視できない場合がある事が知られている上、ピエゾ弾性体などへの応用も可能であるので、今後数値的研究に繋げて行きたい。ただし、その際、直接計算の効率の向上が大きな課題となる。低周波問題における時間域多重極法の開発はまだ不十分であるので、次年度に継続したい。次に、超音波とレーザ計測を用いたクラック検出法に関する実験的研究であるが、平成17年度は、YAGレーザによって励起された超音波の同定を中心に研究を進めた。特に再現性の見込めるTモードの場合、ソース同定が良好な精度で行なえるようになり、試行錯誤によりノイズを減らすための種々のノウハウを得た結果、亀裂モデルを含む供試体においても実験結果とシミュレーションによって得られた波形が良好な一致を見るまでになった。。なお、レーザ計測の実験が予想外に進展し、既設の機器の補強も行なったので、次年度は、高速多重極法によるシミュレーションとの組合せを完成させる事により、本研究の最終目標を達成したいと考えている。