演算子積分時間領域境界要素法による非線形超音波法の数値シミュレーション

抄録

非線形超音波法は、不完全接合部や、き裂等の欠陥の微視構造の動的相互作用に起因して発生する高調波や分調波を利用して欠陥を評価する新たな非破壊評価手法として注目を集めており、原子力機器等への適用が見込まれている。しかしながら、非線形超音波法で利用する分調波や高調波の発生機構については未知の部分が多い。本研究では、非線形超音波法の数値シミュレーションとして不完全接合部を有する異種材料接合界面における超音波の数値シミュレーションを行う。解析手法として、波動解析において解の安定性が期待できる演算子積分時間領域境界要素法を用いる。本論文ではまず、開発する時間領域境界要素法の定式化およびその解析精度を確認した後、不完全結合部を有するモデルに対して非線形超音波法の数値シミュレーションを行う。不完全接合部のモデル化には、接合界面に非線形バネを用いたモデルと摩擦滑りや固着状態等を考慮した接触境界モデルの2通りを考慮する。数値解析結果より、高調波や分調波の発生機構について考察する。