群馬大学理工学部

環境創生理工学教育プログラム博士前期課程1年の竹田晴彦君が、令和2年度土木学会全国大会 第75回年次学術講演会において優秀論文賞を受賞しました。

 令和2年度土木学会全国大会 第75回年次学術講演会おいて、環境創生部門構造研究室(斎藤研究室)所属の竹田晴彦君が優秀論文賞を受賞しました。
竹田君の発表タイトルは「演算子積分時間領域境界要素法を用いた球状空洞に対する3次元粘弾性波動散乱解析」であり、粘弾性波動問題ではその波動が分散性を示すことから時間領域境界要素法に必要な時間領域の基本解が求まらないという問題点を、演算子積分時間領域境界要素法と呼ばれる最新の数値解析手法を駆使することで解決し、実際に時間領域における粘弾性波動の解析を行ったものです。
 これらの研究は、例えば構造物内部の欠陥を評価する超音波非破壊評価法の精度の向上などに役に立つことが挙げられます。近年では、自然災害に対して安全な構造物を建設するために、複合材料等の先進的な材料が用いられています。しかし、複合材料はその力学的な特性が複雑であることから、維持管理を行う際に、従来の超音波非破壊検査法の技術だけでは対応しきれないことが考えられています。
 そこで、竹田君は指導教官の斎藤隆泰准教授の指導の下、波動解析に有効である境界要素法と呼ばれる数値解析手法を駆使して、様々な構造物で用いられている粘弾性材料中の欠陥(球状空洞)に対する3次元粘弾性波動解析を時間領域において行い、超音波の伝搬挙動や欠陥による散乱特性について明らかにしました。
 今後は、き裂欠陥に対する粘弾性波動の解明、大規模粘弾性波動問題の高速解析手法の開発、逆問題への発展、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)等の異方性の影響を考慮した異方性粘弾性波動の解明を進める予定です。