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き裂面の接触による分調波発生現象に対する非線形定常振動解析を用いた定量的評価

研究課題

研究課題/領域番号 16H07235
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 構造工学・地震工学・維持管理工学
研究機関東京理科大学

研究代表者

丸山 泰蔵  東京理科大学, 理工学部土木工学科, 助教 (90778177)

研究期間 (年度) 2016-08-26 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード弾性波 / 非線形超音波法 / 接触音響非線形性 / 分調波 / 境界要素法 / 調和バランス法 / シミュレーション工学 / 計算物理 / 高調波
研究成果の概要

構造物・機械の超音波を用いた非破壊検査手法の一つである非線形超音波法についての研究を実施した.非線形超音波法において,入射波の二分の一の周波数成分を含む受信波が得られる場合があり,その解析のための新たな数値シミュレーション手法を開発した.開発した手法を用い,き裂が部材に存在することによる共振特性の変化,及びき裂面の接触の相互作用に起因して,特定の条件下で局所的に複雑な共振現象が発生することを確認した.これは分数調波共振と呼ばれる現象であり,この現象によって入射波の二分の一の周波数成分を有する散乱波が発生し得ることがわかった.

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] き裂面の接触音響非線形性を伴う散乱問題に対する調和バランス-境界要素法2017

    • 著者名/発表者名
      丸山泰蔵,東平光生
    • 雑誌名

      計算数理工学論文集

      巻: 17 ページ: 65-70

    • NAID

      40021430904

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 接触音響非線形性を有するき裂による散乱問題の定常解の挙動について2018

    • 著者名/発表者名
      丸山泰蔵,東平光生
    • 学会等名
      第25回超音波による非破壊評価シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Numerical continuation approach for steady-state wave scattering by a crack with contact acoustic nonlinearity2018

    • 著者名/発表者名
      Taizo Maruyama and Terumi Touhei
    • 学会等名
      4th International Conference on Computational Design in Engineering
    • 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] き裂面の接触音響非線形性による非線形超音波発生現象に対する2次元定常振動解析2017

    • 著者名/発表者名
      丸山泰蔵・東平光生
    • 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海本部, 東京
    • 年月日
      2017-01-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 接触条件を考慮したき裂による2 次元散乱問題の調和バランス-境界要素法を用いた定常解析2017

    • 著者名/発表者名
      丸山泰蔵,東平光生
    • 学会等名
      第20回応用力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 調和バランス-境界要素法を用いた接触を考慮したき裂による2次元波動散乱解析2017

    • 著者名/発表者名
      丸山泰蔵,東平光生
    • 学会等名
      第22回計算工学講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Harmonic balance-boundary element method for 2-D wave scattering by a crack with contact boundary conditions2017

    • 著者名/発表者名
      Taizo Maruyama and Terumi Touhei
    • 学会等名
      14th U.S. National Congress on Computational Mechanics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] き裂面の接触音響非線形性を伴う散乱問題に対する調和バランス-境界要素法2017

    • 著者名/発表者名
      丸山泰蔵,東平光生
    • 学会等名
      計算数理工学シンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Steady-state analysis of nonlinear ultrasonic waves caused by crack face friction2016

    • 著者名/発表者名
      T. Maruyama and T. Touhei
    • 学会等名
      5th Joint Meeting of the Acoustical Society of America and Acoustical Society of Japan
    • 発表場所
      Hilton Hawaiian Village Waikiki Beach Resort, Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2016-11-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Harmonic balance-boundary element method for nonlinear ultrasonic waves caused by crack face friction2016

    • 著者名/発表者名
      T. Maruyama and T. Touhei
    • 学会等名
      Society of Engineering Science 53rd Annual Technical Meeting
    • 発表場所
      University of Maryland College Park Marriot Hotel & Conference Center, Maryland, USA
    • 年月日
      2016-10-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-09-02   更新日: 2019-03-29  

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