2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of frequency swept vibro-Doppler ISAR imaging technique
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16K14273
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
三輪 空司 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (30313414)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 非破壊検査 / 合成開口 / ずり弾性波 / 加振 / 探傷 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
鉄筋コンクリート構造物の維持管理では、遠隔的に壁面のひび割れ等を調査可能な高分解能な調査法が注目されているが、空間的なスキャンを伴うため、広範囲を迅速に調査可能な一次スクリーニング法の開発が求められている。これまで我々は単一周波数加振により計測対象にずり弾性波を与え、対象の振動をセンシング波のドップラ周波数応答として計測するバイブロドップラ計測を提案し。そこで、本研究では、周波数掃引バイブロドップラ計測法により、固定センサにおいて遠方から反射率の空間分布を計測する手法を創出し、超音波を用いた基礎実験を通じて映像化手法の原理検証を行い、非破壊検査への応用を検討することにある。
本年度はまず，加振波のドップラ応答の計測時間を短縮するためにパルスドップラシステムを構築し，約10倍程度の高速化を果たした．寒天を伝搬するずり弾性波は周波数により伝搬速度が異なるため，加振周波数毎に寒天表面の伝搬波の波長から伝搬速度の分散特性を計測した．また，イメージングにおける波数領域のフーリエ変換において加振周波数と波数の関係を伝搬速度の分散特性で近似し，分散媒質での高精度な傷の位置推定アルゴリズムを導出した．傷を入れた寒天に対して「周波数掃引パルスドップラ計測」を行い、速度分散性を考慮した寒天表面の傷の位置推定を行った．当初，加振波により傷自体が異なる振動を起こすため，傷の位置で応答が表れると考えていたが，傷の位置とはずれた位置に応答が現れることがわかった．このズレの原因は，位置推定アルゴリズムで得られる応答は傷から反射してきたずり弾性波であることを明らかにした．本研究により，センサの位置と加振点の位置が既知であれば，傷により反射してきた反射波の位置から傷の位置を推定できることも明らかにした．
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