弾性波散乱解析のための係数行列の導出が不要な積分方程式の新しい高速解法の開発

• 研究課題/領域番号: 23560073
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 工学基礎
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 東平 光生 東京理科大学, 理工学部, 教授 (50246691)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
• キーワード: 計算力学 / 弾性波散乱問題 / 積分方程式 / 高速解法 / 散乱逆問題 / 係数行列free / 散乱解析 / インバージョン / 係数行列フリー / 散乱逆解析 / 弾性波動 / 散乱問題

研究概要

固体を伝わる波動は障害物に入射すると散乱する．生じた散乱波がどのような性質を持つかを調べることは，障害物の情報を逆に推定する上でも重要な課題である．こうした散乱波の性質を調べることは積分方程式と呼ばれるクラスの方程式を用いることが多い一方で，数値計算を実際に行う場合には大規模で密な係数行列を導出しなければならない．本研究は，こうした積分方程式に付随した数値計算上の問題を解決する手法を提案するとともに，実際に数値計算を行い，波動場中の障害物の情報を取り出す数学理論の提案と検証を行った．

研究成果

• [雑誌論文] Inverse scattering analysis of an elastic half-space by means of the fast volume integral equation method (2014)
  • 著者名/発表者名: Terumi Touhei, Takuya Hinago and Yasufumi Fukushiro
  • 雑誌名: Engineering analysis with boundary elements 巻: (in press)
  • NAID: 130004605169
• [雑誌論文] Inverse scattering analysis of an elastic half space by means of the fast volume integral equation method (2014)
  • 著者名/発表者名: Terumi Touhei, Takuya Hinago and Yasufumi Fukushiro
  • 雑誌名: Engineering analysis with boundary elements 巻: in press ページ: 130-142
  • DOI: 10.1016/j.enganabound.2014.02.004
  • NAID: 130004605169
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inverse scattering analysis of an elastic half-space by means of the fast volume integral equation method (2013)
  • 著者名/発表者名: Terumi Touhei and Takuya Hinago
  • 雑誌名: Boundary elements and mesh reduction methods 巻: vol.35 ページ: 177-186
  • NAID: 130004605169
• [雑誌論文] Inverse scattering analysis of an elastic half space by means of the fast volume integral equation method (2013)
  • 著者名/発表者名: Terumi Touhei and Takuya Hinago
  • 雑誌名: Boundary Elements and other mesh reduction methods 巻: 35 ページ: 177-186
  • NAID: 130004605169
  • 査読あり
• [雑誌論文] A boundary-volume integral equation method for the analysis of wave scattering (2012)
  • 著者名/発表者名: Terumi Touhei
  • 雑誌名: Coupled systems mechanics 巻: Vol.1, No.2 ページ: 183-204
• [雑誌論文] A boundary-volume integral equation method for the analysis of wave scattering (2012)
  • 著者名/発表者名: Terumi Touhei
  • 雑誌名: Coupled Systems Mechanics, an international journal 巻: Volume 1 ページ: 183-204
  • 査読あり
• [雑誌論文] A fast volume integral equation method for elastic wave propagation in a half-space (2011)
  • 著者名/発表者名: Terumi Touhei
  • 雑誌名: Int.J.Solods and Struct 巻: Vol.48 ページ: 3194-3208
• [雑誌論文] A fast volume integral equation method for elastic wave propgation in a half space (2011)
  • 著者名/発表者名: 東平光生
  • 雑誌名: Int. J. Solids and Structures 巻: 48 ページ: 3194-3208
  • 査読あり
• [学会発表] Inverse scattering analysis of an elastic half space by means of the fast volume integral equation method (2013)
  • 著者名/発表者名: Terumi Touhei and Takuya Hinago
  • 学会等名: apcom2013
  • 発表場所: Singapore
• [学会発表] Inverse scattering analysis of an elastic half space by means of the fast volume integral equation method (2013)
  • 著者名/発表者名: Terumi Touhei
  • 学会等名: Boundary Elements and Mesh reduction methods
  • 発表場所: Newforest, U.K.
• [学会発表] Inverse scattering analysis of an elastic half space by means of the fast volume integral equation method (2013)
  • 著者名/発表者名: Terumi Touhei
  • 学会等名: APCOM 2013
  • 発表場所: Singapore
• [学会発表] 高速領域積分方程式を用いた半無限弾性波動場の散乱逆解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 東平光生
  • 学会等名: 第62回理論応用力学講演会 （基調講演)
  • 発表場所: 東京工業大学
• [学会発表] Inverse scattering analysis of elastic half-space by means of the fast volume integral equation method (2012)
  • 著者名/発表者名: Terumi Touhei, and Takuya Hinago
  • 学会等名: Annual meeting of Society of Engineering Science
  • 発表場所: Georgia Tech. Inst.
• [学会発表] Inverse scattering analysis of elastic half space by means of the fast volume integral equation method (2012)
  • 著者名/発表者名: Terumi Touhei
  • 学会等名: Anual meeting of Society of Enginnering Science
  • 発表場所: Georgia institute of Technology, USA
• [学会発表] A fast integral equation method for elastic wave propagation free from mesh and coefficient matrix (2011)
  • 著者名/発表者名: Koichi Kuranami and Terumi Touhei
  • 学会等名: Annual meeting of Society of Engineering Science
  • 発表場所: North Western University
• [学会発表] A Fast Integral Equation Method For Elastic Wave Propagation Free From Mesh And Coefficient Matrix (2011)
  • 著者名/発表者名: 倉浪晃一 東平光生
  • 学会等名: SES2011,
  • 発表場所: North western univ