• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

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

研究課題

研究課題/領域番号 15360238
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造工学・地震工学・維持管理工学
研究機関京都大学

研究代表者

西村 直志  京都大学, 情報学研究科, 教授 (90127118)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2003 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
9,600千円 (直接経費: 9,600千円)
2006年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2005年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2004年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2003年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
キーワード多重極法 / 時間域 / 非破壊評価 / レーザ超音波 / 逆問題 / 弾性波動 / 高速多重極法 / 超音波 / レーザ / 高速解法 / クラック / 境界要素法 / 境界積分方程式法
研究概要

我々は、構造部材中の欠陥検出で用いられるトランスデューサからの超音波で欠陥を照射し、散乱波を計測するタイプの超音波非破壊評価において、波動の受信にレーザ計測を用いることによって従来使用されていなかった波形データを考慮し、欠陥検出能力を向上させるための基礎的研究を行ってきた。この手法の実用化に向けて残された課題は、逆解析に於ける大型動弾性問題の実用的な解析手法の確立と、実験に用いる周波数を上げる事である。しかし、実用的な欠陥検出のためには、数万元規模以上の境界積分方程式の数値解が必要となり、従来の解法では取扱えない。そこで、本研究では、大規模問題において有望な3次元問題時間域動弾性多重極法を完成し、これを並列化する事によって3次元動弾性計算を高速に行なえる環境を構築した。また、実験的研究においては、従来より高周波の周波数帯のレーザ速度計測システムを構築した。そして、これらを結合する事によって実データを用いた逆解析を行ない、現実の欠陥検出に適用できる潜在能力を有する非破壊評価法を研究した。加えて、レーザ励起の超音波による非破壊評価も考察した。具体的な研究成果としては、特に超音波をレーザ励起、レーザ計測の両方に用いた表面クラック決定問題において、波形同定を容易に行う手法を確立し、単一のクラックの形状決定を良好な精度で行なうことができた。また、多重極法を用いた高速解法においても、並列化や、アルゴリズムの改良などにより空間方向に100万元規模の問題がとけるようになるなどの成果を上げることができた。

報告書

(5件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2007 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (30件) 文献書誌 (2件)

  • [雑誌論文] A fast boundary integral equation method for elastodynamics in time domain and its parallelisation2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Otani, Toru Takahashi, Naoshi Nishimura
    • 雑誌名

      Boundary Element Analysis : Mathematical Aspects and Applications. Lecture Notes in Applied and Computational Mechanics 29

      ページ: 161-185

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 時間域多重極BIEMを用いたレーザ超音波非破壊評価に関する大規模波動解析2007

    • 著者名/発表者名
      吉川仁, 大谷佳広, 西村直志
    • 雑誌名

      計算数理工学論文集 7・1(印刷中)

    • NAID

      40022364173

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A fast boundary integral equation method for elastodynamics in time domain and its parallelization2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Otani, T.Takahashi, N.Nishimura
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Applied and Computational Mechanics(Eds M.Schanz, 0.Steinbach)(Springer) vol.29

      ページ: 161-185

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A large scale wave analysis related to laser-ultrasonic NDE with a fast multipole BIEM in time domain2007

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshikawa, Y.Otani, N.Nishimura
    • 雑誌名

      Trans. JASCOME vol.7 no.1(in print)

    • NAID

      40022364173

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] レーザ超音波計測による波形データを用いたクラック決定解析2006

    • 著者名/発表者名
      吉川仁, 川田朋和, 西村直志
    • 雑誌名

      応用力学論文集 9

      ページ: 123-128

    • NAID

      130004258387

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] レーザ超音波を用いた定量的非破壊評価のための数値解析2006

    • 著者名/発表者名
      吉川仁
    • 雑誌名

      超音波テクノ 18-3

      ページ: 6-9

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Crack determination using waveforms measured in laser-ultrasonic testing2006

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshikawa, T.Kawada, N.Nishimura
    • 雑誌名

      J. Appl. Mech. JSCE vol.9

      ページ: 123-128

    • NAID

      130004258387

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A numerical calculation for QNDE using laser-ultrasound2006

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshikawa
    • 雑誌名

      Ultrasound Techno vol.18-3

      ページ: 6-9

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] レーザ超音波を用いた定量的非破壊評価のための数値解析2006

    • 著者名/発表者名
      吉川仁
    • 雑誌名

      超音波テクノ 18・3

      ページ: 6-9

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A fast boundary integral equation method for elastodynamics in time domain and its parallelisation2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Otani, T.Takahashi, N.Nishimura
    • 雑誌名

      Boundary Element Analysis, Lecture notes in applied and computational mechanics (Eds. M. Schanz, O. Steinbach) 29

      ページ: 161-185

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] レーザ超音波を用いた定量的非破壊評価のための数値解析2006

    • 著者名/発表者名
      吉川仁
    • 雑誌名

      超音波テクノ Vol.18,No.3(掲載予定)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A Fast Boundary Integral Equation Method for Elastodynamics in Time Domain and its Parallelisation2006

    • 著者名/発表者名
      Y, Otani
    • 雑誌名

      Boundary Element Analysis : Mathematical Aspects and Applications (掲載予定)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Green関数を用いた超音波励起レーザのソース同定2005

    • 著者名/発表者名
      吉川仁, 西村直志
    • 雑誌名

      計算数理工学論文集 5

      ページ: 95-100

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] HPC2500を用いた時間域高速多重極積分方程式法の並列化について2005

    • 著者名/発表者名
      大谷佳広, 西村直志
    • 雑誌名

      京都大学学術情報メディアセンター全国共同利用版広報 Vol.5, No.2

      ページ: 11-16

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 境界積分方程式法を用いたレーザ超音波非破壊評価に関する研究2005

    • 著者名/発表者名
      吉川仁, 西村直志
    • 雑誌名

      計算数理工学論文集 5・2

      ページ: 167-170

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Determination of laser generated ultrasonic source using Green's function2005

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshikawa, N.Nishimura
    • 雑誌名

      Trans. JASCOME vol.5

      ページ: 95-100

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On the parallelization of FMM in time domain using HPC25002005

    • 著者名/発表者名
      Y.Otani, N.Nishimura
    • 雑誌名

      Bulletin of Academic Center for Computing and Media Studies

      ページ: 11-16

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Application of BIEM to laser ultrasonic QNDE2005

    • 著者名/発表者名
      H.oshikawa, N.Nishimura
    • 雑誌名

      Trans. JASCOME vol.5, No.2

      ページ: 167-170

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Green関数を用いた超音波励起レーザのソース同定2005

    • 著者名/発表者名
      吉川仁
    • 雑誌名

      計算数理工学論文集 5・1

      ページ: 95-100

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 境界積分方程式法を用いたレーザ超音波非破壊評価法に関する研究2005

    • 著者名/発表者名
      吉川仁
    • 雑誌名

      計算数理工学論文集 Vol.5,No.2

      ページ: 167-170

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] レーザ計測による水平・鉛直超音波速度波形データを用いたクラック決定解析の精度検証2004

    • 著者名/発表者名
      吉川仁, 大田祐貴, 西村直志
    • 雑誌名

      土木学会応用力学論文集 7

      ページ: 77-82

    • NAID

      130004091642

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 共有メモリー計算機における3次元時間域動弾性高速境界積分方程式法の並列化について2004

    • 著者名/発表者名
      大谷佳広, 西村直志
    • 雑誌名

      土木学会応用力学論文集 7

      ページ: 295-304

    • NAID

      40006468332

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 時間域多重極法を用いた弾性波動解析2004

    • 著者名/発表者名
      大谷佳広, 西村直志
    • 雑誌名

      物理探査 57

      ページ: 673-683

    • NAID

      10014503823

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Verification of crack determination using laser-measured horizontal and vertical velocity wave forms of ultrasound2004

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshikawa, Y.Ohta, N.Nishimura
    • 雑誌名

      J. Appl. Mech. JSCE vol.7

      ページ: 77-82

    • NAID

      130004091642

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On the parallelisation of a time domain fast boundary integral equation method for three dimensional elastodynamics for shared memory computers2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Otani, N.Nishimura
    • 雑誌名

      J. Appl Mech. JSCE vol.7

      ページ: 295-304

    • NAID

      130004091585

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Analysis of elastic waves by fast multipole boundary integral equation method in time domain2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Otani, N.Nishimura
    • 雑誌名

      Butsuri-Tansa vol.57, No.6

      ページ: 673-683

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A fast BIEM for three-dimensional elastodynamics in time domain2004

    • 著者名/発表者名
      T.Takahashi, N.Nishimura
    • 雑誌名

      Eng.Anal.Boundary Elements 28

      ページ: 165-180

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] レーザ計測による水平・鉛直超音波速度波形データを用いたクラック決定解析の研究2004

    • 著者名/発表者名
      吉川仁, 大田祐貴, 西村直志
    • 雑誌名

      土木学会応用力学論文集 7

      ページ: 77-81

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] An Improved Implementation of Time Domain Elastodynamic BIEM in 3D for Large Scale Problems and its Application to Ultrasonic NDE2003

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshikawa, N.Nishimura
    • 雑誌名

      Electronic Journal of Boundary Elements 1

      ページ: 201-217

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] An improved implementation of time domain elastodynamic BIEM in 3D for large scale problems an, its application to ultrasonic NDE2003

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshikawa, N.Nishimura
    • 雑誌名

      Electric Journal of Boundary Elements vol.

      ページ: 201-217

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yoshikawa, N.Nishimura: "An improved implementation of time domain elastodynamic BIEM in 3D for large scale problems and its application to ultrasonic NDE"Electric Journal of Boundary Elements. 1. 201-207 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 吉川 仁: "超音波-レーザー計測による波形データを用いた表面クラック決定解析の適用について"超音波テクノ. 16・2. 37-40 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

URL: 

公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi