ガイド波による不完全界面・不完全結合部の定量的非線形超音波スペクトロスコピー

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20360053
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 琵琶 志朗 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90273466)
• 連携研究者: 松本 英治 京都大学, 大学院・エネルギー科学研究科, 教授 (30093313)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 非破壊評価 / 超音波 / 非線形特性 / ラム波 / ガイド波

研究概要

接触界面または接着界面を有する板材に大振幅ラム波を送信し,伝搬波形の時間-周波数解析により非線形スペクトル成分(高調波)を抽出した.その結果,接触(接着)状態に応じて,界面の非線形性により発生する高調波成分の大きさが変化し,高調波情報に基づく板材の接触(接着)状態の評価が可能であることがわかった.また,不完全界面モデルを用いた板の曲げ波伝搬解析や,ラム波分散関係に基づく累積的高調波発生条件の理論的導出を行い,本評価法を適用するうえで有用な幾つかの理論的知見を得た

研究成果

• [雑誌論文] Phase and group velocity matching for cumulative harmonic generation in Lamb waves (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Matsuda, S.Biwa
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics Vol.109, Issue 9 ページ: 094903
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modeling of flexural wave propagation in a plate with contacting interfaces (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Biwa, S.Kishiwada, C.Inserra, E.Matsumoto
  • 雑誌名: Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering Vol.4, No.8 ページ: 1186-1197
  • 査読あり
• [雑誌論文] 固体接触界面および損傷固体の非線形超音波伝搬特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 琵琶志朗
  • 雑誌名: 数理解析研究所講究録1701「非線形波動現象の数理と応用」 ページ: 51-62
• [学会発表] ラム波における累積的高調波発生に関する基礎的検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松田直樹, 琵琶志朗
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会
  • 発表場所: 名古屋(名古屋工業大学)
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] Harmonic generation in Lamb wave in a plate with contacting interfaces (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Eto, S.Biwa, E.Matsumoto
  • 学会等名: 第30回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
  • 発表場所: 京都(同志社大学)
  • 年月日: 2009-11-18
• [学会発表] Nonlinear ultrasonic characterization of Lamb wave in a plate with contacting interfaces (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Kishiwada, S.Biwa, C.Inserra, E.Matsumoto
  • 学会等名: ICROS-SICE International Joint Conference 2009
  • 発表場所: 福岡(福岡国際会議場)
  • 年月日: 2009-08-19