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令和3年3月に行われた、「安全・安心な社会を築く先進材料・非破壊計測技術シンポジウム」において、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新進賞を受賞しました。
竹田君の発表タイトルは「レーザー超音波可視化試験を用いたCFRP-コンクリートの未接着部分の検出の検討」であり、近年注目を集めている炭素繊維強化プラスチック(CFPR：Carbon Fiber Reinforced Plastics)とコンクリートとの複合材料に対し、レーザー超音波可視試験を行うことで、目視では確認が難しい複合材料の未接着部分を検出したものです。さらに近年多くの分野で研究が進められているAIの技術を導入することで、複合材料の未接着部分を自動で検出する方法を開発しました。
他の材料と比べ軽量かつ高強度のCFRPは、以前より航空宇宙分野等に用いられ、近年では、コンクリート等にCFRPを接着させることでより長寿命かつ高強度な構造物の維持管理が検討されています。それら構造物の安全性の評価のために、超音波非破壊検査が行われてきましたが、熟練の技術者による検査が主流であることや、CFRPが持つ音響異方性など影響により、人材不足や技術的な面で検査が難しいとされていました。
そこで、竹田君は、指導教官である斎藤隆泰准教授の下、CFRP-コンクリート複合材料に対しレーザー超音波試験を行い、非接触で材料中の超音波伝搬の様子を可視化し、熟練技術者でなくとも未接着部分の検出を可能にし、さらにAI技術を用いることにより自動で未接着部分の有無を判定する技術を開発しました。
今後は、実用化を見据えた改良や、数値解析と実験を組み合わせることで、より効果的なAIを構築し、未接着部分の有無の高精度検出を試みる予定です。
