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令和3年12月に行われた、「計算数理工学シンポジウム2021 (JASCOME symposium 2021)」において、環境創生部門・構造研究室(斎藤研究室)所属の竹田晴彦さんが「日本計算数理工学会講演賞」を受賞しました。
竹田さんの発表タイトルは「2次元純面外異方性・粘弾性波動問題における演算子積分時間領域境界要素法」であり、波動解析に有効である境界要素法 (Boundary element method : BEM) の、時間領域解析の安定性を克服した、演算子積分時間領域境界要素法 (Convolution quadrature time-domain BEM : CQ-TDBEM) を用いて、異方性・粘弾性波動問題の解析法の提案および数値解析例を示したものになっています。
これらの研究は、近年、産業界への応用が進んでいる炭素繊維強化プラスチック (Carbon Fiber Reinforced Plastic : CFRP) や、オステナイト系鋼材に対する超音波非破壊検査法 (UT) の妥当性や定量的な評価に役立つことが期待されます。実際、それらの材料中を伝搬する超音波が、異方性・粘弾性の性質によって複雑に伝搬することから、それらの材料に対するUTの確立は未だ成されていません。また、境界要素法による異方性・粘弾性波動解析は、その基本解の導出や解の安定性の問題、加えて、波動に分散性を持つことから時間領域解析が困難でした。
そこで竹田さんは指導教員である斎藤隆泰准教授の指導の下、演算子積分時間領域境界要素法を用いて、それらの異方性および粘弾性の両者の性質を持ち合わせた、異方性・粘弾性波動問題解析を行ったものであり、詳細な数値解析例を示すことで、時間領域における異方性・粘弾性波動の性質を明らかにしました。
今後は、開発手法の2次元面内および3次元問題への拡張や、実際のUTへの応用を検討する予定とのことです。
竹田さん