| 研究概要 |
本研究は,超音波シミュレーション解析技術を開発して非均質異方弾性体に対する超音波非破壊検査の精度の向上と効率化を図ろうとしたものである.このようなシミュレーション技術については,解析方法が高精度でかつ計算効率が良いこと,任意の形状を持つ欠陥や外部境界に対応でき,超音波の送信から受信に至るまでの超音波伝播の過程をできるだけ忠実に再現できることなどが要求される.また,シミュレーション結果を利用して欠陥形状の再構成など,よりビジュアルな探傷結果を示す逆解析手法の開発も必要である.
以上の目的を達成するために本研究では次のような項目を重点的に実施した.
1.非均質異方弾性体に対する境界要素解析プログラムの改良に関する研究
すでに開発済みの異方弾性体での散乱解析用境界要素プログラムに対して,積分評価法の改良や遠方場の表現の導出などを行い,さらに効率的なものにした.また,大規模解析に対応できる高速多重極要素法の開発を行った.
2.超音波探傷のモデリングおよび境界要素法と波線理論の結合解法に関する研究
境界要素法とガウシアンビーム理論のそれぞれの利点を生かした結合解法を開発した.ここでは,時間不変線形システム論に基づき,超音波探傷法を各プロセス毎に分けて評価しているため,柔軟性の高いモデリングとなっている.
3.異方弾性体における逆散乱解析に関する研究
異方弾性体中の波動に対する逆散乱解析法を開発し,その適用性を確認した.
4.異方性弾性体に対する超音波実験に関する研究
高性能鋼材の超音波実験を行い,鋼材中の異方性の特性を明らかにするとともに,超音波非破壊検査に対する異方性の影響を検討した.
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