2012 Fiscal Year Annual Research Report
マルチスケール非破壊検査法の提案-逆均質化法の新導入
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24360175
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
京谷 孝史 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00186347)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺田 賢二郎 東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (40282678)
加藤 準治 東北大学, 災害科学国際研究所, 助教 (00594087)
中畑 和之 愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (20380256)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 非破壊検査 / 波動伝搬解析 / マルチスケール解析 / トポロジー最適化 / 逆均質化法 |
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| Research Abstract |
本研究は,トンネルや橋梁などの土木構造物に内在する材料亀裂や劣化・損傷を数理的アプローチによって,評価するためのシステムを開発するものである.ここでは,逆均質化法トポロジー最適化という新しい数理的アプローチによって,微細亀裂の幾何学的配置や劣化・損傷したミクロ構造の物理定数を同定できるマルチスケール非破壊検査法の開発を目的とするものである.
当該年度は,初年度ということもあり,基本プログラムの環境設定をおこなった.ここでは,研究分担者である中畑の波動伝搬解析プログラムを基本として環境設定を実施した.また,数値計算量が膨大となることから,京都大学のスーパーコンピュータも活用しながら,数値シミュレーションを実施した.これらの計算環境のもと,当該年度では異なる亀裂パターンを想定した波動伝搬解析を実施し,亀裂の深さを同定する評価式の提案を行った.これについては,学術論文に投稿するために準備を行っている.
また,これとは別にトポロジー最適化のためのプログラムの構築を実施した.これは次年度に実施するマルチスケールトポロジー最適化の理論とプログラム開発の準備となるものである.現段階では,概ねミクロ材料の剛性を制御するためのアルゴリズムの開発に成功し,プログラムへの実装をおこなった.ただし,基本的に計算量が膨大であるため,プログラム作成時でさえも比較的長い待ち時間が生じるなど作業の効率化を図る必要があるものと思われる.
なお,理論や手法の妥当性に関しては,京谷,寺田によって検証されているものの,更なる検証が必要である.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
一当該研究は数値計算料が膨大となるが京都大学のスーパーコンピュータを一部活用することができたため,数値計算にかかる時間を短縮することができた.これにより,概ね順調に研究を進めることができた.
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は,建物設備の問題があり,仕方なくクラスターマシンの導入を見送った.これにより,プログラム作成の作業に支障をきたしたが,京都大学のスーパーコンピュータを極力活用することでこの問題を極力回避する.
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
次年度は,クラスターマシンを導入し,効率のよりプログラム作成を試みる.また,プログラム作成支援ソフトウェアも導入することで無駄のない高精度の計算プログラムへの改善する.
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Research Products
(5 results)
