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レーザ超音波を用いた非接触型非破壊試験の定量的評価に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17760375
研究種目

若手研究(B)

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
研究機関京都大学

研究代表者

吉川 仁  京都大学, 学術情報メディアセンター, 助教 (90359836)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2007年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2006年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2005年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワードレーザ超音波計測 / 定量的非破壊評価 / 境界積分方程式法 / クラック決定解析 / レーザ超音波試験 / 逆問題
研究概要

非破壊検査において、非接触計測が可能であるレーザ超音波非破壊検査が着目されており、高所や高温、高濃度放射能の危険箇所での適用が期待されている。レーザ超音波非破壊試験では、パルスレーザを用いて対象物に超音波を励起させ、内部欠陥やクラックからの散乱波をレーザ干渉計を用いて計測する。
本研究では、レーザ超音波計測による波形データを用いた定量的非破壊評価を提案してきた。手順は以下の通りである。まず対象物の健全部でレーザ超音波計測を行い、得られた波形データからレーザ励起された弾性波動場を逆解析により決定する。次に対象物健全部の計測と同等の計測条件下で対象物損傷部においてレーザ超音波計測を行う。逆解析によって求められレーザ励起弾性波動場を境界条件とした初期値境界値問題を、形状パラメータで表現された散乱体の存在する領域(損傷部)において解き、散乱波動場を数値的に復元する。数値解と損傷部で計測された波形データとを比較し、内部散乱体の形状パラメータを決定する。
本年度は、境界積分方程式法による波動解析の数値計算アルゴリズムを改良し、求解に要する計算時間を大幅に短縮する事を可能にした。また、低周波の弾性波動場の励起するレーザ計測システムを構築し、低周波の励起弾性波により表面クラックの深さを決定した。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [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 Vol.7,No.1

      ページ: 79-84

    • NAID

      40022364173

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] メッシュの規則性を用いた超音波非破壊評価のためのBIEMアルゴリズムの改良2007

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

      土木学会応用力学論文集 Vol.10

      ページ: 211-216

    • NAID

      130004257887

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [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

      土木学会応用力学論文集 Vol.9

      ページ: 123-128

    • NAID

      130004258387

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Crack determination using laser-measured horizontal and vertical velocity waveforms of ultrasound2006

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

      Structual Engineering/Earthquake Engineering Vol.23,No.2

      ページ: 279-285

    • NAID

      130004442348

    • 関連する報告書
      2006 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
    • 雑誌名

      計算数理工学論文集 Vol.5

      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
  • [学会発表] An application of time domain fast multipole BIEM to laser-ultrasonic NDE analvsis2007

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshikawa, Y. Otani and N. Nishimura
    • 学会等名
      APCOMO7
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2007-12-03
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] An application of time domain fast multipole BIEM to non-destructive evaluation2007

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshikawa, Y. Otani and N. Nishimura
    • 学会等名
      USNCCM9
    • 発表場所
      サンフランシスコ
    • 年月日
      2007-07-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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