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

2013 年度 研究成果報告書

• 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
• 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

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．

研究成果

• [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
  • 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
  • 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
  • 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
• [学会発表] Large scale multiple scattering analysis us- ing a kernel independent fast multipole boundary element method based on the convolution quadrature method (2014)
  • 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
• [学会発表] Hierar- chical fast boundary element method for 2-D SH wave propagation in time-domain (2013)
  • 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
• [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
• [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
• [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
• [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
• [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
• [学会発表] Fast multipole boundary element method and adaptive cross approximation simulation of ultrasonic NDE (2012)
  • 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
• [備考] ①研究代表者HP
  • URL: http://www.cv.titech.ac.jp/~hiro-lab/
• [備考] ②研究分担者HP
  • URL: http://civil.ees.st.gunma-u.ac.jp/~applmech/index.html