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2012 年度 研究成果報告書

マルチシグナルプローブを用いたコンクリート内部の 電磁波・超音波融合画像化システム

研究課題

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研究課題/領域番号 22360179
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 構造工学・地震工学・維持管理工学
研究機関愛媛大学

研究代表者

中畑 和之  愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (20380256)

連携研究者 岡崎 慎一郎  愛媛大学, 理工学研究科, 講師 (30510507)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
キーワード非破壊検査 / コンクリート / 電磁波 / 超音波 / 電磁界有限積分法(EMFIT) / 動弾性有限積分法(EFIT) / 欠陥再構成 / 全波形サンプリング処理(FSAP)方式
研究概要

コンクリート部材の内部きずや鉄筋の損傷等を非破壊的に評価するために,弾性波・電磁波を同時に利用して画像化する,新しい検査システムを開発することを目的とする.ここでは,超音波・電磁波を送受信する素子(アンテナ)をアレイ状に配列させ,このプローブを用いて波形を記録する.計測された波形は,全波形サンプリング処理方式(FSAP 方式)によって,PCメモリ上で集束ビームを合成する.この集束ビームを基に開口合成アルゴリズムに基づく映像化方法でコンクリート内部のきず(空洞欠陥,スリット,鉄筋減肉など)を可視化する技術を開発した.これらの技術は,有限積分法をベースとするシミュレーションや,超音波と電磁波の計測実験によって,その有効性が検証された.また,画像化プロセスは GPGPU によって高速処理され,さらに波形取得から映像化までを一元的に処理するシステムを構築した.

  • 研究成果

    (44件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (24件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 超音波シミュレーションときずの画像化への応用2013

    • 著者名/発表者名
      廣瀬壮一, 中畑和之
    • 雑誌名

      非破壊検査

      巻: Vol.62(1) ページ: 21-28

  • [雑誌論文] EMFIT を用いた電磁波の伝搬解析とアレイアンテナを用いた鉄筋の映像化シミュレーションへの応用2012

    • 著者名/発表者名
      中畑和之, 中 民矢, 飯田洋志, 石井 武, 松田吉人
    • 雑誌名

      コンクリート構造物の非破壊検査論文集

      巻: Vol.4 ページ: 253-262

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 低周波アレイ探触子を用いた FSAP 方式によるコンクリート中の空洞欠陥の超音波映像化2012

    • 著者名/発表者名
      中畑和之, 川村 郡, 岡崎慎一郎, 廣瀬壮一
    • 雑誌名

      コンクリート構造物の非破壊検査論文集

      巻: Vol.4 ページ: 105-114

    • 査読あり
  • [雑誌論文] GPU 計算を用いたイメージベース EFIT の高速化と超音波計測による解析妥当性の検証2012

    • 著者名/発表者名
      中畑和之, 田中貴之
    • 雑誌名

      土木学会論文集 A2(応用力学)

      巻: Vol.68, No.2 ページ: I227-I236

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reconstruction of flaws in heterogeneous media using image-based FIT and time reversal approach2012

    • 著者名/発表者名
      K. Nakahata and K. Kimoto
    • 雑誌名

      Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering

      巻: Vol.6, No.6 ページ: 771-781

    • DOI

      DOI:10.1299/jmmp.6.771

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulation of ultrasonic and electromagnetic wave propagation for nondestructive testing of concrete using image-based FIT2012

    • 著者名/発表者名
      K. Nakahata, K. Terada, T. Kyoya, M. Tsukino and K. Ishii
    • 雑誌名

      Journal of Computational Science and Technology

      巻: Vol.6, No.1 ページ: 28-37

    • DOI

      DOI:10.1299/jcst.6.28

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Real-time image-based FIT simulation using GPU computing and its application to nondestructive testing2012

    • 著者名/発表者名
      K. Nakahata, K. Kimoto
    • 雑誌名

      Proceedings of the 6th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2012)

  • [雑誌論文] Acceleration of the 3D image-based FIT with an explicit parallelization approach2012

    • 著者名/発表者名
      K. Nakahata, S. Ichikawa, T. Saitoh and S. Hirose
    • 雑誌名

      Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation

      巻: Vol.31 ページ: 769-776

    • DOI

      DOI:10.1063/1.4716303

  • [雑誌論文] コンクリート中を伝搬する超音波のモデル化と欠陥の映像化シミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      中畑和之
    • 雑誌名

      超音波 TECHNO

      巻: 第24巻, 第2号 ページ: 72-76

  • [雑誌論文] イメージベースモデリングによる超音波伝搬シミュレーション2011

    • 著者名/発表者名
      中畑和之
    • 雑誌名

      日本 音響学会誌

      巻: 第67巻, 7号 ページ: 273-278

  • [雑誌論文] 有限積分法(FIT)のイメージベース波動伝搬シミュレーションへの応用2011

    • 著者名/発表者名
      中畑和之, 高田恭兵
    • 雑誌名

      非破壊検査

      巻: 第60巻, 第4号 ページ: 204-209

  • [雑誌論文] 斜角探傷用アレイ探触子を用いた FSAP方式による内部欠陥の超音波画像化2011

    • 著者名/発表者名
      中畑和之, 竹内裕幸, 木本和志
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: A 編, 77巻, 779号 ページ: 106-116

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A flaw reconstruction method in heterogeneous media with image-based FIT and time reversal approach2011

    • 著者名/発表者名
      K. Nakahata and K. Kimoto
    • 雑誌名

      Proceedings of International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2011

      巻: OS02F026

  • [雑誌論文] Simulation of ultrasonic- and electromagnetic-wave nondestructive testings for concrete with image based FIT2011

    • 著者名/発表者名
      T. Iga, K. Nakahata, M. Isshiki and S. Ido
    • 雑誌名

      Proceedings of International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2011

      巻: OS11F081

  • [雑誌論文] Image-based FIT modeling for coupled elastodynamic and acoustic problems2011

    • 著者名/発表者名
      K. Takata, K. Nakahata, F. Schubert and B. Koehler
    • 雑誌名

      Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation

      巻: Vol.30 ページ: 720-727

    • DOI

      DOI:10.1063/1.3591920

  • [雑誌論文] 3-D image-based simulation for ultrasonic wave propagation in heterogeneous and anisotropic materials2011

    • 著者名/発表者名
      K. Nakahata, F. Schubert and B. Koehler
    • 雑誌名

      Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation

      巻: Vol.30 ページ: 51-58

    • DOI

      DOI:10.1063/1.3591839

  • [雑誌論文] 全波形サンプリング処理(FSAP)方式を用いた逆散乱イメージング法による欠陥の超音波2010

    • 著者名/発表者名
      中畑和之, 上甲智史, 廣瀬壮一
    • 雑誌名

      応用力学論文集

      巻: Vol.13 ページ: 89-97

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 全波形サンプリング処理方式を利用した散乱振幅からの欠陥再構成2010

    • 著者名/発表者名
      中畑和之, 平田正憲, 廣瀬壮一
    • 雑誌名

      非破壊検査

      巻: Vol.59, No.6 ページ: 277-283

    • 査読あり
  • [雑誌論文] イメージベース波動伝搬シミュレーションと超音波探傷法のモデル化への応用2010

    • 著者名/発表者名
      中畑和之, 徳永淳一, 廣瀬壮一
    • 雑誌名

      非破壊検査

      巻: Vol.59, No.5 ページ: 231-238

    • 査読あり
  • [学会発表] イメージベース波動伝搬解析による非均質異方性材料中の超音波伝搬シミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      紙田聖也, 菅原弘貴, 中畑和之
    • 学会等名
      土木学会四国支部技術研究発表会
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      2013-05-11
  • [学会発表] 全波形サンプリング処理方式による電磁波レーダ法の高精度化に関する検討2013

    • 著者名/発表者名
      松本大史, 伊賀達郎, 岡崎慎一郎, 中畑和之
    • 学会等名
      土木学会四国支部技術研究発表会
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      2013-05-11
  • [学会発表] GPU 計算を実装した全波形サンプリング処理(FSAP)方式の開発とコンクリートの超音波映像化への応用2013

    • 著者名/発表者名
      堀口貴志, 川村郡, 岡崎慎一郎, 中畑和之
    • 学会等名
      土木学会四国支部技術研究発表会
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      2013-05-11
  • [学会発表] 全波形サンプリング処理(FSAP)方式を応用した電磁波レーダ法による鉄筋再構成に関する検討2013

    • 著者名/発表者名
      伊賀達郎, 松本大史, 中畑和之
    • 学会等名
      第62回理論応用力学講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-03-07
  • [学会発表] 低周波アレイ探触子を用いたコンクリート中の空隙の超音波イメージング2013

    • 著者名/発表者名
      中畑和之, 川村郡, 廣瀬壮一
    • 学会等名
      平成24 年度第5回アコースティックイメージング研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-02-19
  • [学会発表] 非均質異方性材料中の超音波伝搬の有限要素・差分モデルに関する検討2013

    • 著者名/発表者名
      中畑和之, 斎藤隆泰, 廣瀬壮一
    • 学会等名
      第20回超音波による非破壊評価シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-01-28
  • [学会発表] コンクリート中を伝搬する超音波のモデル化と内部ボイドのアレイ映像化に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      川村郡, 矢野智之, 中畑和之, 廣瀬壮一
    • 学会等名
      第20回超音波による非破壊評価シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-01-28
  • [学会発表] Application of real time image-based FIT to simulations of nondestructive testing2012

    • 著者名/発表者名
      K. Nakahata
    • 学会等名
      2nd International Conference on Computational Design in Engineering (CODE)
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2012-11-14
  • [学会発表] Image-based FIT simulations for ultrasonic and electromagnetic wave propagations and their experimental verifications2012

    • 著者名/発表者名
      K. Nakahata, T. Matsumoto, T. Yano
    • 学会等名
      2nd International Conference on Computational Design in Engineering (CODE)
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2012-11-14
  • [学会発表] アルタイム波動伝搬シミュレータを援用した時間反転法による欠陥の映像化2012

    • 著者名/発表者名
      中畑和之, 木本和志, 廣瀬壮一
    • 学会等名
      JSNDI 秋季講演大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-10-22
  • [学会発表] 低周波アレイ探触子による非均質材料内部の空隙の超音波画像化2012

    • 著者名/発表者名
      矢野智之, 川村郡, 中畑和之, 岡崎慎一郎
    • 学会等名
      土木学会 第67回年次学術講演会
    • 発表場所
      名古
    • 年月日
      2012-09-05
  • [学会発表] Image-based FIT simulations for for nondestructive testing of concrete and its validation by electromagnetic wave measurement2012

    • 著者名/発表者名
      K. Nakahata, T. Matsumoto, T. Iga
    • 学会等名
      6th Korea-Japan Workshop on Computational Mechanics
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2012-05-31
  • [学会発表] GPU 計算による非破壊検査のための超音波イメージングの高速化2012

    • 著者名/発表者名
      中畑和之, 斎藤隆泰, 廣瀬壮一
    • 学会等名
      第17回計算工学講演会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2012-05-30
  • [学会発表] 電磁界有限積分法による電磁波レーダ法の 3 次元モデリング2012

    • 著者名/発表者名
      松本大史, 伊賀達郎, 中畑和之
    • 学会等名
      土木学会四国支部技術研究発表会
    • 発表場所
      高知
    • 年月日
      2012-05-19
  • [学会発表] 低周波アレイ探触子を用いた FSAP 方式による非均質材料内部の欠陥画像化2012

    • 著者名/発表者名
      矢野智之, 川村郡, 中畑和之
    • 学会等名
      土木学会四国支部技術研究発表会
    • 発表場所
      高知
    • 年月日
      2012-05-19
  • [学会発表] GPU 計算によるリアルタイム波動伝搬シミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      田中貴之, 中畑和之
    • 学会等名
      第19回超音波による非破壊評価シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-01-26
  • [学会発表] GPGPU を用いた欠陥再構成処理の高速化2012

    • 著者名/発表者名
      渡邉 怜, 中畑和之
    • 学会等名
      第19回超音波による非破壊評価シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-01-26
  • [学会発表] 全波形サンプリング処理方式によるコンクリート内部の欠陥画像化に関する基礎的検討2012

    • 著者名/発表者名
      川村郡, 中畑和之, 廣瀬壮一
    • 学会等名
      第19回超音波による非破壊評価シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-01-26
  • [学会発表] 全波形サンプリング処理(FSAP)方式のコンクリート電磁波・超音波検査への応用2011

    • 著者名/発表者名
      中畑和之, 伊賀達郎, 川村郡, 廣瀬壮一
    • 学会等名
      JSNDI 秋季講演大会
    • 発表場所
      淡路
    • 年月日
      2011-10-19
  • [学会発表] 電磁界有限積分法(EMFIT)による電磁波レーダ法のモデリング, 伊賀達郎2011

    • 著者名/発表者名
      中畑和之
    • 学会等名
      土木学会 第66回年次学術講演会
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      2011-09-07
  • [学会発表] 全波形サンプリング処理(FSAP)方式による固体中の欠陥形状の再構成2011

    • 著者名/発表者名
      川村郡, 中畑和之
    • 学会等名
      土木学会 第66回年次学術講演会
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      2011-09-07
  • [学会発表] 電磁界有限積分法(EMFIT)による電磁波非破壊検査のシミュレーション2011

    • 著者名/発表者名
      伊賀達郎, 中畑和之
    • 学会等名
      土木学会四国支部技術研究発表会
    • 発表場所
      高松
    • 年月日
      2011-05-14
  • [学会発表] 全波形サンプリング処理(FSAP)方式による金属・非金属の超音波イメージング2011

    • 著者名/発表者名
      川村郡, 竹内裕行, 中畑和之
    • 学会等名
      土木学会四国支部技術研究発表会
    • 発表場所
      高松
    • 年月日
      2011-05-14
  • [学会発表] 超音波アレイ探触子を用いた非均質材料中の欠陥映像化の試み2011

    • 著者名/発表者名
      中畑和之, 木本和志
    • 学会等名
      第60回理論応用力学講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-03-09
  • [備考]

    • URL

      http://www.mech.cee.ehime-u.ac.jp

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公開日: 2014-08-29  

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