2019 年度研究成果報告書

木材の音速異方性を考慮した建造物探査用超音波CTシステムの開発

研究課題

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研究課題/領域番号	17K01191
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	文化財科学・博物館学
研究機関	山形大学
研究代表者	柳田裕隆山形大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (80323179)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	超音波ＣＴ / 非破壊検査
研究成果の概要	木柱断面内の欠陥を超音波ＣＴによって計測すると、実物とＣＴ像で位置が異なることが分かっていた。この原因を木材内部の音波の伝播に異方性があることと考え、音速異方性を考慮に入れたＣＴ像再生アルゴリズムを考案することが研究の目的であった。コンピュータシミュレーションを繰り返すことで、木柱の表面を横波が伝播しており内部を伝搬する縦波と混在していた。ＣＴの像再生では縦波の音速だけをターゲットにしていたのだが、横波を計測している音速パスがある事から、この横波の排除をおこない、欠陥の位置精度を向上させた
自由記述の分野	超音波工学
研究成果の学術的意義や社会的意義	木造建築物のなかでも重要文化財等は修復の際、建造当時の姿を出来る限り残すことが求められるため、傷んだ箇所を正確に把握する必要がある。そのための技術として考案したものが超音波ＣＴ計測システムである。木柱内部の欠陥を発見することができることはシステム構築直後からわかっていたが、その位置がずれることも分かっていた。正確に位置が把握できなければ、修復箇所に余裕を持たせて修復しなければならないため、正確に把握し、修復を最小限にとどめることが求められる。歴史的な建造物以外のコンクリート建造物なども同様のニーズがあり、注目を集める技術である。