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フォノニック結晶の性質を利用した新しい超音波非破壊評価への挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 24656275
研究種目

挑戦的萌芽研究

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

廣瀬 壮一  東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (00156712)

研究分担者 斎藤 隆泰  群馬大学, 理工学研究院, 准教授 (00535114)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード超音波シミュレーション / フォノニック結晶 / 超音波非破壊評価 / 境界要素法 / 面外波動 / CQ-BEM / ACA-BEM / 超音波伝搬シミュレーション / CQ-FM-BEM / プリズムモデル
研究概要

本研究では,フォノニック結晶中の超音波伝搬挙動の解析に適した新しい数値解析手法の開発とフォノニック結晶の影響を受けた超音波伝搬解析及び次世代非破壊評価の検討を目的として以下の成果を得た.①高速多重極法やACAを境界要素法に適用したフォノニック結晶に対する高速波動伝搬シミュレーション手法を開発した.②様々なフォノニック結晶に対するバンド構造を解析するプログラムコードを作成し,特異な波動伝搬が発生する周波数帯を特定することを可能とした.③開発した波動伝搬シミュレーション手法を応用することで,特定の周波数で発生するストップバンドのような特異な波動伝搬・散乱現象を再現することができた.

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (24件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] ACAによる演算子積分時間領域境界要素法の効率化2013

    • 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

      ページ: 127-132

    • 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 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3次元スカラー波動問題に対する陰的Runge-Kutta法を用いた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
      丸山泰蔵,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

    • NAID

      130004557344

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ACAによる演算子積分時間領域境界要素法の効率化2013

    • 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: 13

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 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
      2013 研究成果報告書
    • 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: No.44 ページ: 8-8

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [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] 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] 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
  • [学会発表] Large scale multiple scattering analysis us- ing 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 Interna- tional Conference on Computational Engi- neering and Science for Safety and Envi- ronmentalProblems
    • 発表場所
      Sendai international center, Japan
    • 年月日
      2014-05-16
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Hierar- chical fast boundary element method for 2-D SH wave propagation in time-domain2013

    • 著者名/発表者名
      A. Ikaida, T. Saitoh and S. Hirose
    • 学会等名
      5th Asia pacific congress on computational mechanics & 4th international symposium on computational mechanics(APCOM2013)
    • 発表場所
      InterCon- tinental Hotel, Singapore
    • 年月日
      2013-12-13
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ACAを用いた演算子積分時間領域境界要素法の効率化と波動解析への応用2013

    • 著者名/発表者名
      伊海田明宏・斎藤隆泰・廣瀬壮一
    • 学会等名
      第26回機械学会計算力学講演会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2013-11-04
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 次元多重散乱解析に対する演算子積分時間領域境界要素法のACAによる効率化2013

    • 著者名/発表者名
      伊海田明宏・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 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 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 研究成果報告書
  • [学会発表] 演算子積分時間領域ACA境界要素法を用いた2次元多重散乱解析2013

    • 著者名/発表者名
      伊海田明宏・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
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      2013-03-07
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ACAを用いた演算子積分時間領域境界要素法の効率化と波動解析への応用2013

    • 著者名/発表者名
      伊海田 明宏, 斎藤 隆泰, 廣瀬 壮一
    • 学会等名
      日本機械学会 第26回計算力学講演会
    • 発表場所
      佐賀大学大学院工学系研究科
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Hierarchical Fast Boundary Element Method for 2-D SH Wave Propagation in Time-Domain2013

    • 著者名/発表者名
      A. Ikaida, T. Saitoh, S. Hirose
    • 学会等名
      5th Asia pacific congress on computational mechanics & 4th international symposium on computational mechanics (APCOM2013)
    • 発表場所
      InterContinental Hotel, Singapore
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Fast multipole boundary element method and adaptive cross approximation simulation of ultrasonic NDE2012

    • 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 (IC- CEE2012)
    • 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] 2次元多重散乱解析に対する演算子積分時間領域境界要素法のACAによる効率化

    • 著者名/発表者名
      伊海田明宏,斎藤隆泰,廣瀬壮一
    • 学会等名
      土木学会第68回年次学術講演会講演概要集
    • 発表場所
      日本大学生産工学部
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 3次元弾性波動問題に対する陰的Runge-Kutta法を用いた演算子積分時間領域高速多重極境界要素法

    • 著者名/発表者名
      丸山泰蔵, 斎藤隆泰, 廣瀬壮一
    • 学会等名
      日本応用数理学会2013年度年会講演
    • 発表場所
      アクロス福岡(福岡)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [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] 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] 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 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
      ホテル千本松(愛媛)
    • 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
      ホテル千本松(愛媛)
    • 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] Simulations of nonlinear ultrasonic NDT using a convolution quadrature time-domain boundary element method

    • 著者名/発表者名
      T. Saitoh and S. Hirose
    • 学会等名
      Tokyo Tech-KU joint seminar on infrastructure development
    • 発表場所
      バンコク,タイ
    • 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 anisotropy 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] 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
    • 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
  • [学会発表] 演算子積分時間領域ACA境界要素法を用いた2次元多重散乱解析

    • 著者名/発表者名
      伊海田明宏,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] 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
  • [備考] ①研究代表者HP

    • URL

      http://www.cv.titech.ac.jp/~hiro-lab/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] ②研究分担者HP

    • 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

URL: 

公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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