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分調波発生機構の解明と新しい超音波非破壊評価への挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 15K14018
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 構造工学・地震工学・維持管理工学
研究機関群馬大学

研究代表者

斎藤 隆泰  群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (00535114)

研究分担者 中畑 和之  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (20380256)
連携研究者 丸山 真一   (60344925)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード非線形超音波 / 高調波 / 分調波 / 境界要素法 / 粒子法 / 非破壊評価 / 超音波非破壊評価 / き裂 / 非線形超音波法 / 時間領域境界要素法 / 共振現象 / 演算子積分時間領域境界要素法
研究成果の概要

近年,き裂や異種材料接合界面中の接合不良箇所で発生する非線形超音波を用いた非破壊評価法に注目が集まっている.しかしながら,非線形超音波の1つとして知られる分調波の発生機構は明らかにされていない.本研究では,演算子積分時間領域境界要素法や,MPS法,動弾性有限積分法等を駆使して,き裂や異種材料接合界面中の欠陥による散乱問題を解析し,分調波発生機構を解明することを行った.その際,き裂等の欠陥には接触境界条件を考慮した.また,非線形超音波を用いた欠陥形状再構成手法についても検討した.数値解析結果より,分調波は欠陥形状や入射角,欠陥の擬似固有振動等に依存して発生することが明らかとなった.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Numerical study on sub-harmonic generation due to interior and surface breaking cracks with contact boundary conditions using time-domain boundary element method2017

    • 著者名/発表者名
      T. Maruyama, T.Saitoh and S. Hirose
    • 雑誌名

      International Journal of Solids and Structures

      巻: 126-127 ページ: 74-89

    • DOI

      10.1016/j.ijsolstr.2017.07.029

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MPS法を用いた非線形超音波法における高調波の励起シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      野口豪気・斎藤隆泰
    • 雑誌名

      計算数理工学論文集

      巻: 17 ページ: 7-12

    • NAID

      40021430580

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulation of nonlinear ultrasonic waves in anisotropic materials using convolution quadrature time-domain boundary element method2017

    • 著者名/発表者名
      T. Saitoh, T. Maruyama and A. Furukawa
    • 雑誌名

      Civil, Architecture and Environmental Engineering

      巻: vol.1 ページ: 451-456

    • DOI

      10.1201/9781315116259-76

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MPS法を用いた等方性材料中の欠陥に対する非線形超音波シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      野口豪気・斎藤隆泰
    • 雑誌名

      第64回理論応用力学講演会講演論文集

      巻: -

    • NAID

      130007510223

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] MPS法を用いた非線形超音波法における高調波の励起シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      野口豪気・斎藤隆泰
    • 雑誌名

      先進的非破壊評価合同シンポジウム論文集

      巻: - ページ: 3-4

    • NAID

      40021430580

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Quasi-static crack propagation simulation by an enhanced nodal gradient finite element with different enrichments2017

    • 著者名/発表者名
      Kang Z, Bui QT, Saitoh T, Hirose S
    • 雑誌名

      Theoretical and Applied Fracture Mechanics

      巻: 87 ページ: 61-77

    • DOI

      10.1016/j.tafmec.2016.10.006

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] One dimensional EFIT modeling and experimental validation of dynamic interfacial bonding2017

    • 著者名/発表者名
      Asriana IBRAHIM, K. Nakahata, H. Yamawaki, Ikumu Watanabe
    • 雑誌名

      Mechanical Engineering Letters

      巻: 3 号: 0 ページ: 16-00605-16-00605

    • DOI

      10.1299/mel.16-00605

    • NAID

      130005303980

    • ISSN
      2189-5236
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 開閉口するき裂の散乱波のモデル化と映像化シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      松田健吾・イブラヒムアスリアナ・中畑和之・山脇寿・渡邉育夢
    • 雑誌名

      第24回超音波による非破壊評価シンポジウム講演論文集

      巻: 24 ページ: 125-126

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] き裂面の接触音響非線形性による分調波発生現象の3次元数値シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      丸山泰蔵・斎藤隆泰・廣瀬壮一
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2(応用力学)

      巻: 72 号: 2 ページ: I_217-I_226

    • DOI

      10.2208/jscejam.72.I_217

    • NAID

      130005311788

    • ISSN
      2185-4661
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 演算子積分時間領域境界要素法を援用した異方性板内部の欠陥に対する順解析および逆散乱解析2016

    • 著者名/発表者名
      斎藤隆泰・下田瑞斗・稲垣祐生・廣瀬壮一
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2(応用力学)

      巻: 72 号: 2 ページ: I_237-I_246

    • DOI

      10.2208/jscejam.72.I_237

    • NAID

      130005311790

    • ISSN
      2185-4661
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 様々な異方性材料中の欠陥に対する順解析および逆散乱解析2016

    • 著者名/発表者名
      稲垣祐生・斎藤隆泰
    • 雑誌名

      平成28年度第2回超音波部門講演会論文集

      巻: 1 ページ: 5-8

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 等方性・異方性材料接合界面中の欠陥に対する非線形超音波のシミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      金井翔平・斎藤隆泰
    • 雑誌名

      第23回超音波による非破壊評価シンポジウム講演論文集

      巻: 23 ページ: 179-180

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 接触条件を考慮したき裂による2次元分調波励起シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      丸山泰蔵・斎藤隆泰・廣瀬壮一
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2(応用力学)

      巻: 71 号: 2 ページ: I_299-I_310

    • DOI

      10.2208/jscejam.71.I_299

    • NAID

      130005128817

    • ISSN
      2185-4661
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2次元時間領域境界要素法を用いた閉口き裂による分調波励起シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      丸山泰蔵・斎藤隆泰・廣瀬壮一
    • 雑誌名

      第20回計算工学講演会論文集

      巻: 20

    • NAID

      40020496698

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 2次元波動問題に対する演算子積分Gakerkin境界要素法・有限要素法結合解法2015

    • 著者名/発表者名
      市川諒・斎藤隆泰・丸山泰蔵・廣瀬壮一
    • 雑誌名

      第28回機械学会計算力学講演会論文集

      巻: 28

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 接触を考慮した異方性弾性体中のき裂による弾性波動散乱解析2015

    • 著者名/発表者名
      斎藤隆泰・金井翔平・古川陽・廣瀬壮一
    • 雑誌名

      第28回機械学会計算力学講演会論文集

      巻: 28

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ペナルティ法で表現したき裂開閉口に伴う非線形超音波シミュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      野口豪気・斎藤隆泰
    • 学会等名
      第45回土木学会関東支部技術発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 演算子積分時間領域境界要素法を用いたき裂による2次元面外波動散乱解析および逆散乱解析2018

    • 著者名/発表者名
      小野寺貴・斎藤隆泰
    • 学会等名
      第45回土木学会関東支部技術発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] MPS法を用いた等方性材料中の欠陥に対する非線形超音波シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      野口豪気・斎藤隆泰
    • 学会等名
      第64回理論応用力学講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] MPS法を用いた非線形超音波法における高調波の励起シミュレーション,2017

    • 著者名/発表者名
      野口豪気・斎藤隆泰
    • 学会等名
      先進的非破壊評価合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] MPS法を用いた非線形超音波法における高調波の励起シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      野口豪気・斎藤隆泰
    • 学会等名
      計算数理工学シンポジウムJASCOME2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] T. Saitoh:Forward and inverse analysis methods for ultrasonic non-destructive evaluation2017

    • 著者名/発表者名
      T. Saitoh
    • 学会等名
      Korea-Japan Joint Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 等方性および異方性弾性体の接着不良箇所に対する非線形超音波法適用の検討2017

    • 著者名/発表者名
      森川光・市川諒・斎藤隆泰
    • 学会等名
      第44回土木学会関東支部技術発表会
    • 発表場所
      埼玉大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 開閉口するき裂の散乱波のモデル化と映像化シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      松田健吾・イブラヒムアスリアナ・中畑和之・山脇寿・渡邉育夢
    • 学会等名
      第24回超音波による非破壊評価シンポジウム
    • 発表場所
      )東京都立産業技術研究センター 青梅本部
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 2次元面外波動問題に対するイメージベースFEM・演算子積分時間領域BEM結合解法2016

    • 著者名/発表者名
      市川諒・斎藤隆泰
    • 学会等名
      第43回土木学会関東支部技術発表会
    • 発表場所
      東京都市大学世田谷キャンパス
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 異方性材料中の欠陥に対する非線形超音波のシミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      金井翔平・斎藤隆泰
    • 学会等名
      第43回土木学会関東支部技術発表会
    • 発表場所
      東京都市大学世田谷キャンパス
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 単斜晶系異方性材料中の欠陥に対する非線形超音波のシミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      斎藤隆泰・金井翔平
    • 学会等名
      平成28年度土木学会全国大会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 材料表面のき裂による分調波発生現象の2次元数値シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      丸山泰蔵・斎藤隆泰・廣瀬壮一
    • 学会等名
      平成28年度土木学会全国大会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 時間領域境界要素法を援用した異方性板内部の欠陥に対する順解析および逆解析2016

    • 著者名/発表者名
      稲垣祐生・下田瑞斗・斎藤隆泰
    • 学会等名
      平成28年度土木学会全国大会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ピッチキャッチ探傷に基づくコンクリート内在欠陥の検出2016

    • 著者名/発表者名
      角田貴也・鈴木啓悟・斎藤隆泰
    • 学会等名
      平成28年度土木学会全国大会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 演算子積分時間領域境界要素法を援用した異方性板内部の欠陥に対する順解析および逆散乱解析2016

    • 著者名/発表者名
      斎藤隆泰・下田瑞斗・廣瀬壮一
    • 学会等名
      第19回応用力学シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] き裂面の接触音響非線形性による分調波発生現象の3次元数値シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      丸山泰蔵・斎藤隆泰・廣瀬壮一
    • 学会等名
      第19回応用力学シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 時間領域境界要素法を用いた横等方性板内部の欠陥に対する逆散乱解析2016

    • 著者名/発表者名
      稲垣祐生・斎藤隆泰
    • 学会等名
      平成28年度非破壊検査協会秋季講演大会
    • 発表場所
      ハーネル仙台
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 様々な異方性材料中の欠陥に対する順解析および逆散乱解析2016

    • 著者名/発表者名
      稲垣祐生・斎藤隆泰
    • 学会等名
      平成28年度第2回超音波部門講演会
    • 発表場所
      高崎駅第一会議室
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Simulation of nonlinear ultrasonic waves in anisotropic materials using convolution quadrature time-domain boundary element method2016

    • 著者名/発表者名
      T. Saitoh, T. Maruyama and A. Furukawa
    • 学会等名
      International Conference on Civil, Architecture and Environmental Engineering
    • 発表場所
      中国科学技術大学、台湾
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Time-domain boundary integral equation method and its application to ultrasonic non-destructive testing2016

    • 著者名/発表者名
      T. Saitoh
    • 学会等名
      京都大学RIMS研究集会
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Numerical simulation of nonlinear ultrasonic waves eue to closed cracks using time-domain boundary element method2015

    • 著者名/発表者名
      T. Maruyama, T. Saitoh, T. Q. Bui, and S. Hirose
    • 学会等名
      Vietnam National Conference in Engineering Mechanics, Danang
    • 発表場所
      The University of Danang, Danang, Vietnam
    • 年月日
      2015-08-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fast multipole boundary element method for elastic wave scattering in 2-D anisotropic solids2015

    • 著者名/発表者名
      T. Saitoh, M. Shimoda, A. Furukawa and S. Hirose
    • 学会等名
      6th International conference on computational methods
    • 発表場所
      Pullman Hotel,Auckland, NewZealand
    • 年月日
      2015-07-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Two-dimensional analysis of sub-harmonic generation by closed cracks using time-domain boundary element method2015

    • 著者名/発表者名
      T. Maruyama, T. Saitoh and S. Hirose
    • 学会等名
      4th International Symposium on Laser Ultrasonics & Advanced Sensing
    • 発表場所
      Northwestern University, Evanston, Illinois, USA
    • 年月日
      2015-07-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 時間領域境界要素法を用いた2次元分調波励起シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      丸山泰蔵・斎藤隆泰・廣瀬壮一
    • 学会等名
      平成27年度非破壊検査総合シンポジウム
    • 発表場所
      日本非破壊検査協会亀戸センター,東京都
    • 年月日
      2015-06-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 接触条件を考慮したき裂による2次元分調波励起シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      丸山泰蔵・斎藤隆泰・廣瀬壮一
    • 学会等名
      第18回応用力学シンポジウム若手ワークショップ
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス,石川県
    • 年月日
      2015-05-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 群馬大学 大学院理工学府 環境創生部門 構造研究室のHP

    • URL

      http://civil.ees.st.gunma-u.ac.jp/~applmech/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 研究代表者のホームページ

    • URL

      http://civil.ees.st.gunma-u.ac.jp/~applmech/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 群馬大学 大学院理工学府 環境創生部門 斎藤隆泰准教授のHP

    • URL

      http://civil.ees.st.gunma-u.ac.jp/~applmech/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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