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異方性材料に対する新しい波動解析手法の開発と超音波非破壊評価への適用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 23760418
研究種目

若手研究(B)

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 (2012-2013)
東京工業大学 (2011)

研究代表者

斎藤 隆泰  群馬大学, 理工学研究院, 准教授 (00535114)

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 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード異方性弾性波動問題 / 超音波非破壊評価 / 時間領域境界要素法 / 演算子積分法 / 群速度曲線 / 音響異方性 / 境界要素法 / 波動 / 非破壊評価 / 異方性材料 / 波動解析 / 異方性弾性体
研究概要

異方性材料に対して超音波を入射させると、超音波は通常の等方性材料とは異なる波動伝搬・散乱挙動を示すことで知られている。したがって、超音波非破壊評価法を用いて欠陥を検出しようとした場合、異方性が欠陥検出精度の低下を招く危険性がある。超音波シミュレーション手法として、古くから境界要素法が利用されてきたが、異方性材料を対象とした時間領域境界要素法はこれまでほとんど行われてこなかった。そこで本研究では、これまでの時間領域境界要素法の欠点を克服した、異方性材料中に対する新しい波動解析手法を開発し、超音波非破壊評価法を対象とした解析モデルに対して適用することで、開発した手法の有効性等を示すことを行った。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (55件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (41件) (うち招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Con- volution quadrature time-domain boundary element method for 2-D and 3-D elastody- namic analyses in general anisotropic elastic solids2014

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

      Engineering Analysis with Boundary Elements

      巻: vol.39 ページ: 64-74

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2次元波動伝搬問題に対する積分核に依存しない演算子積分時間領域高速多重極境界要素法2013

    • 著者名/発表者名
      斎藤隆泰・増村佳大・廣瀬壮一
    • 雑誌名

      計算数理工学論文集

      ページ: 121-126

    • NAID

      40019914017

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 演算子積分時間領域境界要素法による2次元異方性飽和多孔質弾性体中の波動解析2013

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

      土木学会論文集A2(応用力学)

      巻: 69 ページ: 203-213

    • NAID

      130004557348

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 異方性媒質中のき裂による2次元散乱解析に対する演算子積分時間領域Galerkin境界要素法2012

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

      計算数理工学論文集

      巻: vol.12 ページ: 49-54

    • NAID

      40019557526

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2次元異方性弾性波動問題に対する演算子積分時間領域境界要素法2012

    • 著者名/発表者名
      古川陽・田中遊雲・斎藤隆泰・廣瀬壮一
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2応用力学

      巻: vol.68 ページ: 269-278

    • NAID

      130004557267

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] New time-domain boundary element method based on the convolution quadrature method for 2-D wave propagation problems2012

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

      Theoretical and Applied Mechanics Japan

      巻: vol.60 ページ: 307-315

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2次元異方性弾性波動問題に対する演算子積分時間領域境界要素法2012

    • 著者名/発表者名
      古川陽,田中遊雲,斎藤隆泰,廣瀬壮一
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2(応用力学)

      巻: Vol.68 ページ: 269-278

    • NAID

      130004557267

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 異方性媒質中のき裂による2次元散乱解析に対する演算子積分時間領域Galerkin境界要素法2012

    • 著者名/発表者名
      古川陽,斎藤隆泰,廣瀬壮一
    • 雑誌名

      計算数理工学論文集

      巻: Vol.12 ページ: 49-54

    • NAID

      40019557526

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ACA境界要素法を用いた時間調和SH波の多重散乱解析2012

    • 著者名/発表者名
      伊海田明宏,斎藤隆泰,廣瀬壮一
    • 雑誌名

      計算数理工学論文集

      巻: Vol.12 ページ: 85-90

    • NAID

      40019557623

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 構造物の診断と超音波非破壊評価2012

    • 著者名/発表者名
      斎藤隆泰
    • 雑誌名

      北関東産官学研究会技術情報誌HiKaLO

      巻: Vol.44 ページ: 8-8

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 並列化された演算子積分時間領域高速多重極境界要素法を用いた大規模多重散乱解析2011

    • 著者名/発表者名
      斎藤隆泰・瀬川尚揮・石田貴之・廣瀬壮一
    • 雑誌名

      計算数理工学論文集

      巻: vol.11 ページ: 95-100

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
    • 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 ページ: 210-215

    • NAID

      10028117609

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Convolution quadrature BEM for wave analysis in general anisotropic flu- id-saturated porous solid and its GPU acceleration2014

    • 著者名/発表者名
      A. Furukawa, T. Saitoh and S. Hirose
    • 学会等名
      ICCM2014
    • 発表場所
      England
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Large scale multiple scattering analysis using a kernel independent fast multipole boundary element method based on the convolution quadrature method2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Masumura, T. Saitoh and S. Hirose
    • 学会等名
      1st International Conference on Computational Engineering and Science for Safety and Environmental Problems
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 異方性材料の面外波動問題に対する演算子積分時間領域境界要素法2013

    • 著者名/発表者名
      古川陽・斎藤隆泰・廣瀬壮一
    • 学会等名
      平成25年度土木学会全国大会
    • 発表場所
      日本大学津田沼キャンパス
    • 年月日
      2013-09-03
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 3次元音響問題に対する演算子積分時間領域境界要素法のGPU高速化2013

    • 著者名/発表者名
      増村佳大・斎藤隆泰
    • 学会等名
      平成25年度土木学会全国大会
    • 発表場所
      日本大学津田沼キャンパス
    • 年月日
      2013-09-03
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 積分核に依存しない高速多重極法および時間領域境界要素法への適用2013

    • 著者名/発表者名
      斎藤隆泰・増村佳大
    • 学会等名
      平成25年度土木学会全国大会
    • 発表場所
      日本大学津田沼キャンパス
    • 年月日
      2013-09-03
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 非均質異方性材料中の超音波伝搬の有限要素・差分モデルに関する検討2013

    • 著者名/発表者名
      中畑和之・斎藤隆泰・廣瀬壮一
    • 学会等名
      第19回超音波による非破壊評価シンポジウム講演
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2013-01-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 数値解析によるき裂面の性状が超音波エコーに及ぼす影響の検討2013

    • 著者名/発表者名
      中畑和之・斎藤隆泰
    • 学会等名
      第10回保全学会学術講演会
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター(大阪)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 3-D transient analysis of elastic wave scattering by a crack using a convolution quadrature based boundary element method2013

    • 著者名/発表者名
      T. Saitoh, A. Furukawa and S. Hirose
    • 学会等名
      The 2013 International Conference on Interaction & Multiscale Mechanics (AIMM13)
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 波動解析と新しい時間領域境界要素法2013

    • 著者名/発表者名
      斎藤隆泰
    • 学会等名
      愛媛大学第108回解析セミナー
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 境界要素法を用いた波動問題へのアプローチ-従来法から最新の時間領域境界要素法まで2013

    • 著者名/発表者名
      斎藤隆泰
    • 学会等名
      京都大学学術情報メディアセンターセミナー
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Two-dimensional elastic wave scatter- ing analysis by a crack for general an- isotropy using convolution quadrature boundary element method2012

    • 著者名/発表者名
      A. Furukawa, T. Saitoh and S. Hirose
    • 学会等名
      4th Inter- national Conference on Computational Methods (ICCM2012)
    • 発表場所
      Crowne Plaza, Gold Coast, Australia
    • 年月日
      2012-11-28
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Galerkin法を適用した演算子積分時間領域境界要素法による2次元異方性弾性体中のき裂による波動散乱解析2012

    • 著者名/発表者名
      古川陽・斎藤隆泰・廣瀬壮一
    • 学会等名
      第25回機械学会計算力学講演会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド南地区
    • 年月日
      2012-10-08
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Convolution quadrature boundary el- ement method for two-dimensional wave scattering analysis by a crack2012

    • 著者名/発表者名
      A. Furukawa, T. Saitoh and S. Hirose
    • 学会等名
      International workshop on information & computation in civil & environmen- tal engineering (ICCEE2012)
    • 発表場所
      Ehime, Japan.
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Parallelization of convolution quadrature based boundary element method for general anisotropy2012

    • 著者名/発表者名
      T. Saitoh, A. Furukawa and S. Hi- rose
    • 学会等名
      EC- COMAS2012
    • 発表場所
      Austria
    • 年月日
      2012-09-11
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 2次元異方性弾性波動問題に対する演算子積分時間領域境界要素法の開発2012

    • 著者名/発表者名
      斎藤隆泰・古川陽・田中遊雲・廣瀬壮一
    • 学会等名
      平成24年度土木学会全国大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2012-09-05
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 演算子積分時間領域境界要素法を用いた2次元異方性弾性体中のき裂による散乱解析2012

    • 著者名/発表者名
      古川陽・斎藤隆泰・廣瀬壮一
    • 学会等名
      日本応用数理学会2012年度年会講演
    • 発表場所
      稚内全日空ホテル
    • 年月日
      2012-08-29
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Convolution quadrature boundary element method for 3D elastodynamic analysis of gen- eral anisotropic elastic solids2012

    • 著者名/発表者名
      A. Furukawa, Y. Tanaka, T. Saitoh, S. Hirose and Ch. Zhang
    • 学会等名
      23rd In- ternational Congress of Theoretical and Applied Mechanics (ICTAM2012)
    • 年月日
      2012-08-21
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [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波動散乱解析2012

    • 著者名/発表者名
      古川陽・斎藤隆泰・廣瀬壮一
    • 学会等名
      第17回計算工学講演会
    • 発表場所
      京都教育文化センター
    • 年月日
      2012-05-30
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] GPUを用いた境界要素法の高速化2012

    • 著者名/発表者名
      増村佳大・斎藤隆泰
    • 学会等名
      第40回土木学会関東支部技術研究発表会講演
    • 発表場所
      宇都宮大学
    • 年月日
      2012-03-14
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 2次元演算子積分時間領域Galerkin境界要素法を用いたき裂による散乱解析2012

    • 著者名/発表者名
      古川陽・斎藤隆泰・廣瀬壮一
    • 学会等名
      第61回理論応用力学講演会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2012-03-08
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Boundary element approach and its parallelization for seismic wave analysis in time-domain2012

    • 著者名/発表者名
      A. Furukawa, T. Saitoh and S. Hirose
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Urban Earthquake Engineering and 4th Asia Conference on Earthquake Engineering Joint Conference (9CUEE & 4ACEE)
    • 発表場所
      Tokyo Institute of Technology
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Convolution Quadrature Based Boundary Element Method for Elastic Wave Propagation in General Anisotropic Media2011

    • 著者名/発表者名
      A. Furukawa, T. Saitoh, Y. Tanaka and S. Hirose
    • 学会等名
      Third international symposium on computational mechan- ics(ISCMIII), Second symposium on computational structural engineer- ing(CSEII)
    • 発表場所
      Taipei, TAIWAN
    • 年月日
      2011-12-05
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 演算子積分時間領域境界要素法を用いた異方性材料の波動解析2011

    • 著者名/発表者名
      田中遊雲・古川陽・斎藤隆泰・廣瀬壮一
    • 学会等名
      日本応用数理学会2011年度年会講演
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2011-09-16
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 3次元異方性弾性波動解析のための演算子積分時間領域境界要素法2011

    • 著者名/発表者名
      斎藤隆泰・田中遊雲・廣瀬壮一
    • 学会等名
      平成23年度土木学会全国大会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2011-09-06
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Convolution quadrature based boundary element method for elastic wave propagation in general anisotropic media2011

    • 著者名/発表者名
      A. Furukawa, T. Saitoh, Y. Tanaka and S. Hirose
    • 学会等名
      Third international symposium on computational mechanics(ISCMIII), Second symposium on computational structural engineering(CSEII)
    • 発表場所
      台湾大学,台北
    • 関連する報告書
      2011 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用いた異方性材料の波動解析2011

    • 著者名/発表者名
      田中遊雲・古川陽・斎藤隆泰・廣瀬壮一
    • 学会等名
      日本応用数理学会2011年度年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Parallelization of convolution quadrature based boundary element method for general anisotropy

    • 著者名/発表者名
      T. Saitoh, A. Furukawa and S. Hirose
    • 学会等名
      6th European congress on computational methods in applied sciences and engineering
    • 発表場所
      ウィーン,オーストリア
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Convolution quadrature boundary element method for 3D elastodynamic analysis of general anisotropic elastic solids

    • 著者名/発表者名
      A. Furukawa, Y. Tanaka, T. Saitoh, S. Hirose and Ch. Zhang
    • 学会等名
      23rd International Congress of Theoretical and Applied Mechanics
    • 発表場所
      北京,中国
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Convolution quadrature boundary element method for two-dimensional wave scattering analysis by a crack

    • 著者名/発表者名
      A. Furukawa, T. Saitoh and S. Hirose
    • 学会等名
      International workshop on information & computation in civil & environmental engineering
    • 発表場所
      愛媛,日本
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Fast multipole boundary element method and adaptive cross approximation simulation of ultrasonic NDE

    • 著者名/発表者名
      T. Saitoh, T. Maruyama, A. Ikaida and S. Hirose
    • 学会等名
      International workshop on information & computation in civil & environmental engineering
    • 発表場所
      愛媛,日本
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Two-dimensional elastic wave scattering analysis by a crack for general ani-sotropy using convolution quadrature boundary element method

    • 著者名/発表者名
      A. Furukawa, T. Saitoh and S. Hirose
    • 学会等名
      4th International Conference on Computational Methods
    • 発表場所
      ゴールドコースト,オーストラリア
    • 関連する報告書
      2012 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用いたき裂による波動散乱解析

    • 著者名/発表者名
      古川陽,斎藤隆泰,廣瀬壮一
    • 学会等名
      第17回計算工学講演会
    • 発表場所
      京都教育文化センター(京都府)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] GPU計算による非破壊検査のための超音波イメージングの高速化

    • 著者名/発表者名
      中畑和之,斎藤隆泰,廣瀬壮一
    • 学会等名
      第17回計算工学講演会
    • 発表場所
      京都教育文化センター(京都府)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Galerkin法を適用した演算子積分時間領域境界要素法による2次元異方性弾性体中のき裂による波動散乱解析

    • 著者名/発表者名
      古川陽,斎藤隆泰,廣瀬壮一
    • 学会等名
      第25回機械学会計算力学講演会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド南地区(兵庫県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 非均質異方性材料中の超音波伝搬の有限要素・差分モデルに関する検討

    • 著者名/発表者名
      中畑和之,斎藤隆泰,廣瀬壮一
    • 学会等名
      第19回超音波による非破壊評価シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 改良型CQ-BEMを用いた空気超音波法の3次元数値シミュレーション

    • 著者名/発表者名
      丸山泰蔵,斎藤隆泰,廣瀬壮一
    • 学会等名
      第62回理論応用力学講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 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用いた2次元異方性弾性体中のき裂による散乱解析

    • 著者名/発表者名
      古川陽,斎藤隆泰,廣瀬壮一
    • 学会等名
      日本応用数理学会2012年度年会
    • 発表場所
      稚内全日空ホテル(北海道)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 2次元異方性弾性波動問題に対する演算子積分時間領域境界要素法の開発

    • 著者名/発表者名
      斎藤隆泰,古川陽,田中遊雲,廣瀬壮一
    • 学会等名
      平成24年度土木学会全国大会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 関連する報告書
      2012 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用いた粘弾性材料中の欠陥に対する順解析・および逆散乱解析

    • 著者名/発表者名
      田代直哉,斎藤隆泰
    • 学会等名
      第40回土木学会関東支部技術研究発表会
    • 発表場所
      宇都宮大学(栃木県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] GPUを用いた境界要素法の高速化

    • 著者名/発表者名
      増村佳大,斎藤隆泰
    • 学会等名
      第40回土木学会関東支部技術研究発表会
    • 発表場所
      宇都宮大学(栃木県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 弾性波動解析と超音波非破壊評価

    • 著者名/発表者名
      斎藤隆泰
    • 学会等名
      現象解析特別セミナー第3回(招待講演)
    • 発表場所
      群馬大学(群馬県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考]

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] 群馬大学 理工学研究院 環境創生部門 構造研のHP

    • URL

      http://pre-www.ce.gunma-u.ac.jp/~applmech/

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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