新しい波動解析手法による非線形超音波法特性の解明に関する研究

• 研究課題/領域番号: 21760352
• 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: 東京工業大学
• 研究代表者: 斎藤 隆泰 東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 助教 (00535114)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2010年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2009年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 境界要素法 / 時間領域 / 超音波非破壊評価 / 非線形超音波法

研究概要

本研究では、新しい時間領域境界要素法を開発し、開発した手法を非線形超音波シミュレーションへ応用した。本手法により、波動現象を小さい時間増分を扱った場合においても安定に解析できることが可能となった。解析対象としたモデルは、異種材料接合界面における界面き裂である。数値解析結果より、界面き裂の開口状態(stick-separation)に依存して分調波や2次高調波が発生し、向かい合う界面の水平方向摩擦現象(stick-slip)により3次高調波が発生したことを確認できた。

研究成果

• [雑誌論文] 境界要素法(BEM)を用いた超音波シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 斎藤隆泰
  • 雑誌名: 非破壊検査,特集号,超音波シミュレーションの展開、非破壊検査 vol.60-4 ページ: 210-215
  • NAID: 10028117609
  • 査読あり
• [雑誌論文] 境界要素法(BEM)を用いた超音波シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 斎藤隆泰
  • 雑誌名: 非破壊検査 巻: 60-4(In press)
  • NAID: 10028117609
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parallelized fast multipole BEM based on the convolution quadrature method for 3-D wave propagation problems in time-domain (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Saitoh, S. Hirose
  • 雑誌名: IOP Conf.Series : Materials Science and Engineering 10 012242(CD-ROM)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved time-domain BEM analysis for a solid-solid interface with contact boundary conditions (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Saitoh, K. Nakahata, S.Hirose
  • 雑誌名: Theoretical and Applied Mechanics Japan vol.58 ページ: 9-17
  • NAID: 130004463759
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parallelized fast multipole BEM based on the convolution quadrature method for 3-D wave propagation problems in time-domain (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Saitoh, S.Hirose
  • 雑誌名: Materials Science and Engineering 巻: 10(CD-ROM)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved time-domain BEM analysis for a solid-solid interface with contact boundary conditions (2010)
  • 著者名/発表者名: 斎藤隆泰・中畑和之・廣瀬壮一
  • 雑誌名: Theoretical and Applied Mechanics Japan 58 ページ: 9-17
  • NAID: 130004463759
  • 査読あり
• [雑誌論文] 時間域境界要素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 (2009)
  • 著者名/発表者名: 斎藤隆泰・中畑和之・古田雄輔・廣瀬壮一
  • 雑誌名: 計算数理工学論文集 vol.9 ページ: 31-36
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lubichの演算子積分法における高速多重極法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 福井卓雄・斎藤隆泰
  • 雑誌名: 日本シミュレーション学会論文誌,小特集:境界要素法の新展開 vol.28, No.3 ページ: 17-22
  • NAID: 110007387263
  • 査読あり
• [雑誌論文] 時間域境界要素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 (2009)
  • 著者名/発表者名: 斎藤隆泰・中畑和之・古田雄輔・廣瀬壮一
  • 雑誌名: 計算数理工学論文集 9 ページ: 31-36
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lubich の演算子積分法における高速多重極法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 福井卓雄・斎藤隆泰
  • 雑誌名: 日本シミュレーション学会論文誌 28 ページ: 17-22
  • NAID: 110007387263
• [雑誌論文] 接触境界条件を持つ固体-固体接合界面の改良型時間域境界要素法解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 斎藤隆泰・中畑和之・廣瀬壮一
  • 雑誌名: 第58回理論応用力学講演会講演論文集 58 ページ: 93-94
  • NAID: 130004604381
• [学会発表] 数値シミュレーションによる非線形超音波特性の解明について (2011)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬壮一・古田雄輔・斎藤隆泰・中畑和之
  • 学会等名: 平成23年度非破壊検査協会春季講演大会
  • 発表場所: アルカディア市ヶ谷
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] 欠陥を有する材料接合界面における非線形超音波のシミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 古田雄輔・斎藤隆泰・廣瀬壮一・中畑和之
  • 学会等名: 第60回理論応用力学講演会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2011-03-09
• [学会発表] 異種材料接合界面に対する非線形超音波法のシミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 古田雄輔・斎藤隆泰・廣瀬壮一
  • 学会等名: 平成22年度非破壊検査協会秋季講演大会講演概要集
  • 発表場所: 沖縄県市町村自治会館
  • 年月日: 2010-10-28
• [学会発表] 異種材料接合界面に対する非線形超音波法のシミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 古田雄輔・斎藤隆泰・廣瀬壮一
  • 学会等名: 平成22年度非破壊検査協会秋季講演大会
  • 発表場所: 沖縄県市町村自治会館
  • 年月日: 2010-10-28
• [学会発表] 欠陥再構成のための3次元逆散乱イメージング法に関する基礎的研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡邉怜・中畑和之・斎藤隆泰・廣瀬壮一
  • 学会等名: 平成22年度土木学会全国大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-09-03
• [学会発表] 高速多重極法およびMPI並列化による2次元波動伝播問題のための演算子積分時間領域境界要素法の高速化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 斎藤隆泰・以頭卓磨・廣瀬壮一
  • 学会等名: 第29回日本シミュレーション学会大会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2010-06-19
• [学会発表] 演算子積分時間領域境界要素法による非線形超音波法の数値シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 古田雄輔・斎藤隆泰・中畑和之・廣瀬壮一
  • 学会等名: 第59回理論応用力学講演会講演論文集
  • 発表場所: 日本学術会議,東京
  • 年月日: 2010-06-10
• [学会発表] Simulation of non-linear ultrasonic wave using new time-domain BEM (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Saitoh, Y. Furuta, S. Hirose
  • 学会等名: The Fourth Japan-US symposium, engineering NDE capabilities for a safer world
  • 発表場所: ハワイマウイ島マウイプリンスホテル
  • 年月日: 2010-06-10
• [学会発表] Simulation of non-linear ultrasonic wave using new time-domain BEM (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Saitoh, Y.Furuta, S.Hirose
  • 学会等名: The Fourth Japan-US symposium, engineering NDE capabilities for a safer world
  • 発表場所: アメリカ、ハワイマウイプリンスホテル
  • 年月日: 2010-06-10
• [学会発表] 演算子積分時間領域境界要素法による非線形超音波法の数値シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 古田雄輔・斎藤隆泰・中畑和之・廣瀬壮一
  • 学会等名: 第59回理論応用力学講演会
  • 発表場所: 日本学術会議
  • 年月日: 2010-06-10
• [学会発表] 3次元逆散乱解析法による固体内部きずの超音波画像化,第59回理論応用力学講演会講演論文集 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中畑和之・渡邉怜・斎藤隆泰・廣瀬壮一
  • 学会等名: 第59回理論応用力学講演会
  • 発表場所: 日本学術会議
  • 年月日: 2010-06-10
• [学会発表] 3次元イメージベースEFITによる超音波伝搬解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中畑和之・牛尾賢司・斎藤隆泰・廣瀬壮一
  • 学会等名: 第15回計算工学講演会
  • 発表場所: 九州大学医学部百年講堂
  • 年月日: 2010-05-27
• [学会発表] Transient SH-wave simulation in a multilayered half-space with irregular interfaces based on a hybrid BEM (2010)
  • 著者名/発表者名: Z.Qian, Y.Yamanaka, S.Hirose, T.Saitoh
  • 学会等名: 第15回計算工学講演会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2010-05-27
• [学会発表] ラプラス変換域基本解を用いた新しい時間領域境界要素法と2次元波動問題への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 斎藤隆泰・廣瀬壮一
  • 学会等名: 第60回理論応用力学講演会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2010-03-08
• [学会発表] 接触条件を考慮したき裂による非線形波動散乱解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 古田雄輔・斎藤隆泰・廣瀬壮一
  • 学会等名: 日本応用数理学会2009年度年会講演予稿集
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2009-09-28
• [学会発表] 接触条件を考慮したき裂による非線形波動散乱解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 古田雄輔・斎藤隆泰・廣瀬壮一
  • 学会等名: 応用数理学会年次報告会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2009-09-28
• [学会発表] 面外波動を考慮した非線形超音波法における高調波励起シミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 斎藤隆泰・中畑和之・廣瀬壮一
  • 学会等名: 土木学会全国大会
  • 発表場所: 九州大学(CD-ROM)
  • 年月日: 2009-09-02
• [学会発表] 面外波動を考慮した非線形超音波法における高調波励起シミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 斎藤隆泰・中畑和之・廣瀬壮一
  • 学会等名: 土木学会全国大会2009
  • 発表場所: 福岡大学
  • 年月日: 2009-09-02
• [学会発表] Large-scale multiple scattering analysis of SH waves using time-domain FMBEM (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Saitoh, Ch.Zhang, S.Hirose
  • 学会等名: International Conference on Boundary Element Technique 2009
  • 発表場所: ギリシャ、アテネ
  • 年月日: 2009-07-22
• [学会発表] 接触境界条件を持つ固体-固体接合界面の改良型時間域境界要素法解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 斎藤隆泰・中畑和之・廣瀬壮一
  • 学会等名: 第58回理論応用力学講演会講演論文集
  • 発表場所: 日本学術会議
  • 年月日: 2009-06-09
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.cv.titech.ac.jp/~hiro-lab/tsaitoh/reference.html