| 研究課題/領域番号 |
17H03294
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| 研究機関 | 群馬大学 |
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研究代表者 |
斎藤 隆泰 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (00535114)
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| 研究分担者 |
中畑 和之 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (20380256)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | FRP(繊維強化プラスチック) / 超音波非破壊評価 / 数値シミュレーション / 逆問題 / レーザー超音波可視化試験 |
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| 研究実績の概要 |
R2年度に掲げた主要テーマは以下のA)-E)であり，各テーマに対する研究実績の概要は次の通りである．
A)境界要素法や動弾性有限積分法等を用いたFRPの粘弾性的性質を考慮した波動解析手法の開発を実施した．特に，境界要素法については，粘弾性体中の大規模波動解析手法の開発を行い，その有効性を示した．また，これまでに開発を行ってきたFRPに対する演算子積分時間領域境界要素法のコードを3次元問題へ拡張した．ハードウェアを有効活用したこれらの高速化手法も完成しているが，H-matrix法を用いた高速化については引き続き開発が必要である．
B)FRPの弾性定数推定法の開発については，既に昨年度までで概ね開発が終わっているため，論文執筆等に時間を割いた．適宜，レーザー超音波計測実験を行いつつ，得られた弾性定数をA)で開発した超音波シミュレーターの入力として用いることで，開発手法の高度化を目指した．
C)非線形超音波のシミュレーションについても一定の成果を挙げているため，非線形超音波を用いた欠陥検出方法について具体的な検討を行った．また，これまでに行った数値解析を3次元問題へと拡張することも行った．
D)時間反転法や逆散乱解析を用いた欠陥形状再構成手法の開発を行った．粘弾性体中の欠陥に対する逆散乱解析や，トポロジー最適化を用いた欠陥形状再構成手法を開発した．ただし，トポロジー最適化については，異方性の考慮についてさらなる検討が必要である．
E)については，A)で開発した手法を改良し，FRP中の層間はく離の進展に伴い発生する弾性波の数値シミュレーション手法を開発した．時間領域境界要素法と3次元の基本解を用いて，古典的な問題を解くことで，提案手法の妥当性を確認した．A)-E)の結果は，いずれも検査員にわかりやすいよう，適切な可視化を施して示される．このコンセプトは，将来の非破壊検査のデジタル化に繋がる．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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