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マルチスケール非破壊検査法の提案-逆均質化法の新導入

研究課題

研究課題/領域番号 24360175
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 構造工学・地震工学・維持管理工学
研究機関東北大学

研究代表者

京谷 孝史  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00186347)

研究分担者 加藤 準治  東北大学, 大学院工学研究科, 准教授 (00594087)
寺田 賢二郎  東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (40282678)
中畑 和之  愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (20380256)
連携研究者 中畑 和之  愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (20380256)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2012年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
キーワードmicro-crack / topology optimization / inverse-homogenization / non-destructive / simulation / マイクロクラック / トポロジー最適化 / 逆均質化法 / 非破壊検査 / シミュレーション / 非破壊検査法 / 波動伝搬解析 / マルチスケール解析
研究成果の概要

本研究は,動弾性体積積分法(EFIT)と有限要素法を用いた逆均質化法という数理的手法を用いて,構造物の劣化・損傷の根源となるマイクロクラックの分布を同定するものである.ここでは異方性材料剛性を所与とし,それと等価な材料剛性を持つマイクロクラックの分布を最適化アルゴリズムを用いて求める一連の手法を提案し,その同定性能の検証を行った.
これまでのトポロジー最適化を適用した非破壊検査シミュレーションに関する研究では,数カ所の材料損傷部の位置しか同定できなかったが,本手法により,損傷部分の方向を再現できるようになったことは,この分野において一歩前進するものである.

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2016 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] 逆均質化法を用いたマイクロクラック分布の同定2016

    • 著者名/発表者名
      加藤準治,河西亮輔,京谷孝史,寺田賢二郎
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2(応用力学)

      巻: 72 ページ: 27-37

    • NAID

      130005138364

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] EFITによる数値実験に基づく均質体表面のひび割れ深さ評価法の提案2014

    • 著者名/発表者名
      河西亮輔・加藤準治・中畑和之・京谷孝史・小川淳
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2 (応用力学)

      巻: 70 (1) ページ: 10-21

    • NAID

      130004557420

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] EFITによる数値実験に基づく 均質体表面のひび割れ深さ評価法の提案2014

    • 著者名/発表者名
      河西亮輔,加藤準治,中畑和之,京谷孝史,小川淳
    • 雑誌名

      土木学会論文集

      巻: accepted

    • NAID

      130004557420

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 複合材料のマクロ構造挙動を考慮したミクロ構造トポロジー最適化2012

    • 著者名/発表者名
      加藤準治,寺田賢二郎,京谷孝史
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2(応用力学)

      巻: 68 (2)

    • NAID

      130004557268

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 逆均質化法を用いた材料ミクロ組織のひび割れ分布同定2015

    • 著者名/発表者名
      加藤準治,河西亮輔,高瀬慎介,京谷孝史,寺田賢二郎
    • 学会等名
      土木学会応用力学シンポジウム
    • 発表場所
      金沢大学(金沢)
    • 年月日
      2015-05-16 – 2015-05-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 逆均質化法を用いた微細亀裂分布の同定,第18回応用力学シンポジウム2015

    • 著者名/発表者名
      加藤準治,河西亮輔,京谷孝史,寺田賢二郎
    • 学会等名
      第18回土木学会応用力学シンポジウム
    • 発表場所
      金沢大学(石川県・金沢市)
    • 年月日
      2015-05-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 均質化法を用いた非破壊検査シミュレーションの基礎的検討2014

    • 著者名/発表者名
      河西亮輔,加藤準治,高瀬慎介,京谷孝史,寺田賢二郎
    • 学会等名
      第19回日本計算工学会講演会
    • 発表場所
      広島国際会議場(広島)
    • 年月日
      2014-06-11 – 2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 均質化法を用いた 非破壊検査シミュレーションの基礎的検討2014

    • 著者名/発表者名
      河西亮輔,加藤準治,寺田賢二郎,京谷孝史
    • 学会等名
      第19回計算工学講演会
    • 発表場所
      広島
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] トンネル覆工コンクリートの弾性波ひび割れ照査に関する数値解析的研究2013

    • 著者名/発表者名
      河西亮輔,加藤準治,中畑和之,寺田賢二郎,京谷孝史
    • 学会等名
      土木学会東北支部技術研究発表会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2013-03-09
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 複合材料の分離型マルチスケール解析手法を適用した3次元ミクロ構造トポロジー最適化2013

    • 著者名/発表者名
      谷地大舜,加藤準治,寺田賢二郎,京谷孝史
    • 学会等名
      土木学会東北支部技術研究発表会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2013-03-09
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 粒子フィルタによるトンネル覆工の健全度評価に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      岩舘礼,河西亮輔,京谷孝史,加藤準治,寺田賢二郎,村上章
    • 学会等名
      第18回計算工学講演会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] トンネル覆工コンクリートの 弾性波ひび割れ照査に関する数値解析的研究2013

    • 著者名/発表者名
      河西亮輔,加藤準治,中畑和之,寺田賢二郎,京谷孝史
    • 学会等名
      平成25年度全国大会 第68回年次学術講演会
    • 発表場所
      千葉
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] トンネル覆工コンクリートの弾性波ひび割れ照査に関する数値解析的研究2013

    • 著者名/発表者名
      河西亮輔,加藤準治,中畑和之,寺田賢二郎,京谷孝史
    • 学会等名
      第62回理論応用力学講演会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 複合材料の分離型マルチスケール解析手法を適用した3次元ミクロ構造トポロジー最適化2013

    • 著者名/発表者名
      谷地大舜,加藤準治,寺田賢二郎,京谷孝史
    • 学会等名
      第62回理論応用力学講演会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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