2025/03/27 更新

写真a

ナカハタ カズユキ
中畑 和之
Nakahata Kazuyuki
所属
大学院理工学研究科(工) 理工学専攻 環境建設工学 教授
職名
教授
連絡先
メールアドレス
外部リンク

学位

  • 博士(工学) ( 東北大学 )

研究キーワード

  • 非破壊評価

  • 波動工学

  • Wave Engineering

  • 維持管理工学

  • 応用力学

  • Maintenance Engineering

  • Applied Mechanics

  • Computational mechanics

  • Non-destructive evaluation

  • 計算力学

研究分野

  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 材料力学、機械材料  / 非破壊検査,超音波検査

  • 社会基盤(土木・建築・防災) / 構造工学、地震工学

学歴

  • 東北大学   工学研究科   土木工学専攻

    1998年4月 - 2003年3月

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    国名: 日本国

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  • 東北大学   工学部   土木工学科

    1994年4月 - 1998年3月

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    国名: 日本国

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経歴

  • 愛媛大学   工学部   社会基盤iセンシングセンター長

    2019年12月 - 現在

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  • 愛媛大学   理工学研究科 理工学専攻   教授

    2016年4月 - 現在

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    国名:日本国

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  • 愛媛大学   理工学研究科生産環境工学専攻   准教授

    2006年4月 - 2016年3月

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  • 愛媛大学   工学部環境建設工学科   講師

    2004年4月 - 2005年3月

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  • 東京工業大学   情報理工学研究科情報環境学専攻   JSPS 特別研究員 PD

    2003年4月 - 2004年3月

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  • 東北大学   大学院工学研究科土木工学専攻   特別研究員 DC1

    2000年4月 - 2003年3月

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所属学協会

委員歴

  • 日本非破壊検査協会   超音波部門 主査  

    2024年6月 - 現在   

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  • 日本非破壊検査協会   先進センシング技術とデータ処理に関する萌芽研究会 主査  

    2022年5月 - 現在   

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  • Journal of Nondestructive Evaluation   Associate editor  

    2020年5月 - 現在   

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  • 非破壊検査協会   先進超音波計測に関する萌芽技術研究会 幹事  

    2020年5月 - 2022年3月   

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  • 土木学会   構造工学委員会構造工学でのAI活用に関する研究小委員会 委員  

    2018年10月 - 現在   

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  • 土木学会 応用力学委員会   論文集編集小委員会 主査  

    2018年6月 - 現在   

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  • 日本非破壊検査協会   ICTを活用した超音波による非破壊評価技術研究委員会 委員長  

    2018年4月 - 2020年3月   

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  • 土木学会   四国支部 愛媛地区 幹事  

    2017年6月 - 2019年5月   

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  • 土木学会   構造工学委員会 論文編集小委員会 主査  

    2017年 - 現在   

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  • 土木学会   応用力学委員会 論文編集小委員会 委員  

    2016年 - 現在   

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    土木学会

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  • 日本非破壊検査協会   編集運営委員会 委員  

    2014年 - 現在   

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  • Case Studies in Nondestructive Testing and Evaluation   Editorial board member  

    2013年4月 - 2019年3月   

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  • 土木学会   構造工学委員会 論文編集小委員会 幹事  

    2011年 - 2013年   

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    土木学会

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  • 日本非破壊検査協会   非破壊検査協会 評議員  

    2010年   

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    日本非破壊検査協会

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  • 日本非破壊検査協会   超音波部門 幹事  

    2009年 - 現在   

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    日本非破壊検査協会

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  • 土木学会   構造工学委員会 論文編集委員会 委員  

    2006年 - 2007年   

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    土木学会

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  • 土木学会   応用力学委員会 幹事  

    2005年 - 2007年   

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    土木学会

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  • 土木学会   応用力学委員会 委員  

    2004年 - 現在   

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  • 土木学会   応用力学委員会 四国地区幹事  

    2004年 - 2015年   

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    土木学会

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論文

  • Reciprocity in laser ultrasound revisited: Is wavefield characterization by scanning laser excitation strictly reciprocal to that by scanning laser detection? 査読

    Bernd Köhler, Yuui Amano, Frank Schubert, Kazuyuki Nakahata

    NDT & E International   147   103204 - 103204   2024年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.ndteint.2024.103204

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  • 超音波アレイプローブを用いたコンクリート内部の映像化と3Dキャプチャモデルへの重畳 査読

    中畑和之, 一色正晴, 井門 俊, 浅川 濯, 伊津美隆, 大平克己

    非破壊検査   73 ( 7 )   286 - 292   2024年7月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Numerical study on guided-wave reflection and transmission at water pipe joint using hybrid finite element method 査読

    Taizo Maruyama, Taisei Matsuo, Kazuyuki Nakahata

    Computational Mechanics   2024年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    Abstract

    This study investigates guided-wave reflection and transmission at a water pipe joint. The system comprises a linearly elastic pipe filled with water with a joint that is modeled as a discontinuity of the solid region. Wave reflection and transmission are solved using the finite element method (FEM) with radiation conditions for reflected and transmitted guided waves into infinite waveguides. For the radiation conditions, the reflected and transmitted waves are expressed by modal expansion using the semi-analytical finite-element (SAFE) dispersion analysis method. This study extends the hybrid SAFE-FEM to the coupled fluid–solid axisymmetric problem. Numerical results demonstrate that the hybrid SAFE-FEM provides sufficiently accurate solutions. The propagation modes, similar to the modes in a solid pipe, are strongly or perfectly reflected by the joint. However, the modes are transmitted through the joint with little scattering after they converge to the modes in a water bar. The crossing of dispersion curves with those for modes in a solid pipe causes mode conversion and induces scattering attenuation.

    DOI: 10.1007/s00466-024-02505-0

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    その他リンク: https://link.springer.com/article/10.1007/s00466-024-02505-0/fulltext.html

  • Ultrasonic wave propagation analyses in centrifugally cast stainless steel using solidification grain structure models 査読

    Masaki Nagai, Yukinobu Natsume, Shan Lin, Kazuyuki Nakahata

    International Journal of Pressure Vessels and Piping   209   105192 - 105192   2024年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.ijpvp.2024.105192

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  • Application of Reciprocity for Facilitation of Wave Field Visualization and Defect Detection 査読

    Bernd Köhler, Kanta Takahashi, Kazuyuki Nakahata

    Research in Nondestructive Evaluation   34 ( 5-6 )   222 - 246   2023年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Informa UK Limited  

    DOI: 10.1080/09349847.2023.2261878

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  • 局所振動による超音波の振幅変化を利用した疲労き裂の非破壊検出の試み 査読

    川崎藍流, 小野寺慧, 丸山泰蔵, 高橋学, 勝田順一, 中畑和之

    構造工学論文集   69A   617 - 624   2023年3月

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    担当区分:責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.11532/structcivil.69A.617

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  • 有限積分法による光音響波の発生および伝搬シミュレーションとその実験的検証 査読

    三木 陽大, 丸山 泰蔵, 中畑 和之

    土木学会論文集   79 ( 15 )   22-15004   2023年

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    担当区分:責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2208/jscejj.22-15004

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  • Electromechanical Reciprocity Applied to the Sensing Properties of Guided Elastic Wave Transducers 査読

    Bernd Köhler, Lars Schubert, Martin Barth, Kazuyuki Nakahata

    Sensors   23 ( 1 )   150 - 150   2022年12月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:MDPI AG  

    Guided elastic wave (GEW) transducers for structural health monitoring (SHM) can act as transmitters (senders) and receivers (sensors). Their performance in both cases depends on the structure to which they are coupled. Therefore, they must be characterized as system transducer- structure. The characterization of the transducer-structure as transmitter using a Scanning Laser Doppler Vibrometer (SLDV) is straightforward, whereas its characterization as receiver is non-trivial. We propose to exploit electromechanical reciprocity, which is an identity between the transfer functions of electrical-to-mechanical and mechanical-to-electrical conversions. For this purpose, the well-known electromechanical reciprocity theorem was adapted to the following situation: The two reciprocal states are “electrical excitation and detection of the surface velocity at point P” and “mechanical excitation at P and measurement of the electrical quantities”. According to the derived formulas, the quantities on the mechanical and electrical sides must be chosen appropriately to ensure reciprocity as well as that the corresponding transfer functions are equal. We demonstrate the reciprocity with experimental data for correctly chosen transfer functions and show the deviation in reciprocity for a different choice. Furthermore, we propose further applications of electromechanical reciprocity.

    DOI: 10.3390/s23010150

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  • 複数周波数MUSIC法を用いた超音波イメージングの実験的検討 査読

    松尾 太聖, 丸山 泰蔵, 中畑 和之

    計算数理工学論文集   22   19-221216   2022年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 半解析的有限要素法を用いた地中に埋設された上水道管中の ガイド波の分散解析 査読

    丸山泰蔵, 中畑和之

    計算数理工学論文集   22   16-221216   2022年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 粒子フィルタを併用したアダプティブFSAP方式の精度向上の試み 査読

    齋藤 泰彦, 林 恭平, 丸山 泰蔵, 中畑和之, 廣瀬 壮一

    AI・データサイエンス論文集   3 ( J2 )   682 - 692   2022年11月

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    担当区分:責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.11532/jsceiii.3.J2_682

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  • Application of the Reverse Time Migration Method to Ultrasonic Nondestructive Imaging for Anisotropic Materials 査読

    Hirohisa Mizota, Yuui Amano, Kazuyuki Nakahata

    Materials Evaluation   80 ( 8 )   28 - 37   2022年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:The American Society for Nondestructive Testing, Inc.  

    In this study, we applied the reverse time migration (RTM) method to ultrasonic defect imaging in anisotropic materials. RTM offered that the defect shape could be uniquely determined by calculating a cross correlation of the incident and the reverse propagated waves from the array transducer. 2D simulations demonstrated that defect imaging by the RTM method requires an accurate numerical setup. We validated our technique using measured scattered waves from a slit in unidirectional solidified 316L stainless steel. By using the elastic constants determined from the ultrasonic wavefield data, the slit shape was correctly reconstructed. This provides a proof of principle that the RTM method is effective in nondestructive imaging of composite structures containing anisotropic materials.

    DOI: 10.32548/2022.me-04244

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  • 低周波アレイ探触子を用いたアスファルト舗装内部の超音波映像化 査読

    中畑和之, 武藤健太, 橋爪謙治, 大平克己

    非破壊検査   71 ( 2 )   95 - 102   2022年2月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.11396/jjsndi.71.95

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  • Ultrasonic Wave Propagation Analysis in Cast Stainless Steel With Solidification Grain Structure Predicted by Cellular Automaton Finite Element Approach 査読

    Masaki Nagai, Shan Lin, Kazuyuki Nakahata

    Journal of Pressure Vessel Technology   143 ( 5 )   2021年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ASME International  

    <title>Abstract</title>
    Several components of nuclear power plants are made of cast austenitic stainless steel (CASS) because of its high corrosion resistance and strength. The inservice inspection based on ultrasonic testing (UT) has to be conducted for CASS components in accordance with fitness-for-service codes such as the Japan Society of Mechanical Engineers Rules on Fitness-for-Service for Nuclear Power Plants. However, a high-accuracy evaluation of flaws in CASS components through UT is difficult because the ultrasonic waves are scattered and attenuated by coarse grains, and their beam is distorted by the anisotropy resulting from the grain orientations. Numerical simulations are useful and reasonable ways for better understanding the ultrasonic wave propagation behavior in CASS. To effectively achieve this, the simulation model should include a three-dimensional (3D) grain structure. If a casting simulation can predict the solidification structure in a CASS, the wave propagation could be simulated also for a more realistic situation. In this study, we predicted the solidification structure of statically CASS by using a cellular automaton (CA) coupled with the finite element method and fed this structure into an explicit finite element model (FEM) for simulating the propagation of waves emitted by angle beam probes. Afterward, these simulated wave propagations were compared with those measured by a 3D laser Doppler vibrometer (LDV), showing almost good agreement between predicted and experimental results.

    DOI: 10.1115/1.4050076

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  • 機械学習による界面補間を援用した二層体に対するアレイ超音波イメージング 査読

    中畑 和之, 都築 幸乃, 牧田 陽行, 林 恭平, 丸山 泰蔵

    AI・データサイエンス論文集   2 ( J2 )   466 - 474   2021年8月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.11532/jsceiii.2.J2_466

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  • Application of a Particle Filter to Flaw Identification for Ultrasonic Nondestructive Evaluation: Assimilation of Simulated and Measured Data 査読

    Kazuyuki Nakahata, Taizo Maruyama, Sohichi Hirose

    Journal of Nondestructive Evaluation   40 ( 2 )   2021年6月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    DOI: 10.1007/s10921-021-00765-x

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    その他リンク: http://link.springer.com/article/10.1007/s10921-021-00765-x/fulltext.html

  • 閉口き裂による3次元散乱問題に対する調和バランス-境界要素法 査読

    丸山泰蔵, 中畑和之

    土木学会論文集A2(応用力学)   77 ( 2 )   I_137 - I_143   2021年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2208/jscejam.77.2_I_137

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  • Shape detection of multiple subsurface cavities by particle filtering with elastic wave propagation 査読

    Ryosuke Takamatsu, Kazunori Fujisawa, Kazuyuki Nakahata, Akira Murakami

    International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics   44 ( 15 )   2025 - 2041   2020年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley  

    DOI: 10.1002/nag.3117

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    その他リンク: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full-xml/10.1002/nag.3117

  • 炭素繊維強化樹脂を伝搬する超音波の可視化とそのモデリング 招待

    中畑和之, 黄木景二, 永井政貴, 林山

    材料   69 ( 8 )   586 - 592   2020年8月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2472/jsms.69.586

    Scopus

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  • 畳み込みニューラルネットワークを用いたWavefieldデータからの表面欠陥の自動検出 査読

    都築 幸乃, 齋藤 泰彦, 中畑 和之, 蓑輪 里歩, 斎藤 隆泰

    AI・データサイエンス論文集   1 ( J1 )   339 - 348   2020年7月

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    担当区分:責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    J-GLOBAL

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  • 疲労き裂面の接触状態による透過超音波の波形特性の変化 査読

    中畑和之, 高橋栞太, 細川隼人, 高橋学

    構造工学論文集   66 ( A )   2020年2月

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    担当区分:筆頭著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.11532/structcivil.66A.529

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  • Wavefieldデータを利用した数値モデルの構築と時間反転イメージングへの応用 査読

    中畑和之, 天野裕維, 溝田裕久, 斎藤隆泰, 木本和志

    土木学会論文集A2(応用力学)   75 ( 2 )   71 - 81   2019年12月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2208/jscejam.75.2_I_71

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  • Three-dimensional ultrasonic wave simulation in laminated CFRP using elastic parameters determined from wavefield data 査読

    K. Nakahata, Y. Amano, K. Ogi, K. Mizukami, T. Saitoh

    Composites Part B: Engineering   176   107018   2019年11月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    © 2019 Elsevier Ltd A numerical modeling of ultrasonic testing (UT) for a carbon fiber reinforced plastic (CFRP) material is presented. Due to the heterogeneity caused by the several unidirectional lamina stacked at different angle, the CFRP shows unique mechanical properties and leads to ultrasonic wave skewing and scattering. In this paper, we present a large-scale finite element (FE) simulation based on the image-based modeling approach. We model the mesoscopic heterogeneity of the CFRP in the numerical discretization by using the voxel of the same size. The determination of the anisotropic elastic stiffness of each lamina is essential to the FE simulation. Here, we estimated the parameters via an inversion method using wavefield visualization data. The parameters were fed into the 3D wave propagation simulations in the laminated CFRPs. The simulation and experimental results showed good agreement with respect to the wave velocity and the spread of the ultrasonic waves. It was found that the mesoscopic modeling and parameterization of the elastic stiffness of the lamina were important for the UT simulation.

    DOI: 10.1016/j.compositesb.2019.107018

    Scopus

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  • Simulation-aided time-reversal analysis for defect reconstruction in anisotropic materials 査読

    H Mizota, Y Nagashima, Y Amano, K Nakahata

    Insight - Non-Destructive Testing and Condition Monitoring   61 ( 11 )   669 - 675   2019年11月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:British Institute of Non-Destructive Testing (BINDT)  

    A simulation-aided defect reconstruction method using an ultrasonic time-reversal approach that uses elastic constants determined by ultrasonic field data is proposed. Scattered waves from a defect are recorded using an array probe on a polystyrene wedge and the time-reversed waves are re-emitted in a finite element simulation. The target defect in these experiments is an electrical discharge machined slit in unidirectionally solidified SUS316L stainless steel. For the time-reversal analysis, two kinds of elastic constant of SUS316L derived from an electromagnetic acoustic resonance (EMAR) method and a laser scanning ultrasonic visualisation method are used. The through-wall extent of the electrical discharge machined slit can be visually estimated from the focal point of the ultrasonic wave in the numerical model using the elastic constants determined by the laser ultrasonic method. This provides a proof of principle that the method is working.

    DOI: 10.1784/insi.2019.61.11.669

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  • Three-dimensional imaging of fiber waviness in CFRP using photoacoustic microscopy 査読

    Nakahata Kazuyuki, Karakawa Kazuki, Mizukami Koichi, Ogi Keiji

    Proceedings of the International Congress on Ultrasonics   2019年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Three-dimensional SAFT imaging for anisotropic materials using photoacoustic microscopy 査読

    K. Nakahata, K. Karakawa, K. Ogi, K. Mizukami, K. Ohira, M. Maruyama, S. Wada, T. Namita, T. Shiina

    Ultrasonics   98   82 - 87   2019年9月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    © 2019 Elsevier B.V. A pulsed laser illuminates a target zone that causes rapid thermoelastic expansion, generating broadband high-frequency ultrasonic wave (photoacoustic wave, PA wave). We developed a PA microscopy (PAM) with a confocal area of laser and ultrasonic wave for applications in nondestructive testing (NDT). The synthetic aperture focusing technique (SAFT) is applied in the PAM for the three-dimensional (3D) imaging of interior flaws. Here, we report proof-of-concept experiments for the NDT of a subsurface flaw in a thin laminar material. Graphical abstract (a) shows a specimen of carbon-fiber-reinforced plastic (CFRP) with an artificial delamination. Here, it should be noted that the group velocity varies directionally due to the strong anisotropy of the CFRP specimen (see Graphical abstract (b)). By considering the group velocity distribution in the SAFT, the shape and location of the subsurface delamination were accurately estimated as shown in Graphical abstract (c). Coating the surface of the CFRP specimen with a light-absorbent material improved the amplitude of the PA wave. This finding showed that the signal-to-noise ratio of the waves scattered from the flaws can be improved.

    DOI: 10.1016/j.ultras.2019.05.006

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    PubMed

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  • Three‐dimensional imaging of subsurface delamination in carbon fiber reinforced plastic using photoacoustic wave method

    Kazuyuki Nakahata, Keiji Ogi, Koichi Mizukami, Katsumi Ohira, Masayuki Maruyama, Satoshi Wada, Takeshi Namita, Tsuyoshi Shiina

    Electronics and Communications in Japan   102 ( 5 )   35 - 42   2019年5月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley  

    DOI: 10.1002/ecj.12164

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    その他リンク: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full-xml/10.1002/ecj.12164

  • 相反性を用いた構造部材の動的挙動の可視化と選択的波動モードによる欠陥検出 査読

    高橋栞太, 中畑和之

    構造工学論文集   65A   264 - 274   2019年3月

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    担当区分:責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 光音響法による炭素繊維補強樹脂の表面直下剥離の3次元イメージング 査読

    中畑和之, 黄木景二, 水上孝一, 大平克己, 丸山真幸, 和田智之, 浪田 健, 椎名 毅

    電気学会論文誌C   139 ( 2 )   142 - 148   2019年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1541/ieejeiss.139.142

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  • Photoacoustic SAFT imaging of flaws in carbon fiber reinforced plastic

    Kazuki Karakawa, Kazuyuki Nakahata, Keiji Ogi, Koichi Mizukami, Takeshi Namita, Tsuyoshi Shiina, Katsumi Ohira

    Proceedings of the 6th Japan-US Symposium   501036   2018年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Flaw detection by three-dimensional wave field visualization in infrastructure component using hammer excitation

    Kanta Takahashi, Kazuki Karakawa, Kazuyuki Nakahata

    Proceedings of the 6th Japan-US Symposium   501042   2018年7月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Three-dimensional imaging of subsurface defect in CFRP using photoacoustic microscopy

    Kazuyuki Nakahata, Keiji Ogi, Takeshi Namita, Katsumi Ohira, Masayuki Maruyama, Tsuyoshi Shiina

    Proceedings of 12th European Conference of Non-Destructive Testing   ECNDT-0296-2018   2018年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Basic study on numerical simulation of ultrasonic wave propagation behavior in statically cast stainless steel

    Masaki Nagai, Shan Lin, Kazuyuki Nakahata

    Proceedings of 12th European Conference of Non-Destructive Testing   ECNDT-0410-2018   2018年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Photoacoustic microscopic imaging of surface and subsurface damages in CFRP

    Kazuyuki Nakahata, Keiji Ogi, Takeshi Namita, Katsumi Ohira, Masayuki Maruyama, Tsuyoshi Shiina

    AIP Conference Proceedings   1949   180004   2018年3月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    DOI: 10.1063/1.503163

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  • 静鋳造ステンレス鋼の凝固組織モデルを用いた三次元超音波伝搬解析の検討 査読

    永井政貴, 林 山, 中畑和之

    日本機械学会論文集   84 ( 867 )   18-00192   2018年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1299/transjsme.18-00192

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  • 粒子フィルタによる欠陥の位置と大きさの推定のための弾性散乱振幅の導入 査読

    中畑和之, 辻田篤史, 藤澤和謙, 村上 章

    土木学会論文集 A2(応用力学)   74 ( 2 )   I_75 - I_84   2018年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2208/jscejam.74.I_75

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  • レーザースキャンによる音響異方性を有するCFRP中の超音波の可視化と弾性スティフネスの推定 査読

    溝上尚弥, 中畑和之, 黄木景二, 堤三佳, 森亜也華, 斎藤隆泰

    土木学会論文集 A2(応用力学)   73 ( 2 )   I_115 - I_124   2017年12月

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    担当区分:責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2208/jscejam.73.I_115

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  • An ultrasonic testing method for homogeneous anisotropic materials 査読

    Hirohisa Mizota, Yoshiaki Nagashima, Kazuyuki Nakahata

    INSIGHT   59 ( 7 )   351 - 357   2017年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:BRITISH INST NON-DESTRUCTIVE TESTING  

    An ultrasonic measurement method has been developed to determine the crystal growth angle of a unidirectional solidification material by using an ultrasonic array probe. Candidate crystal growth directions of the unidirectional solidification material are derived to within an error of +/- 5 degrees by evaluating the wave height levels of echoes measured with the focal laws of each assumed crystal growth angle. Moreover, high-precision ultrasonic testing is realised based on the focal laws considered with the candidate crystal growth angle.

    DOI: 10.1784/insi.2017.59.7.351

    Web of Science

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  • An elastodynamic computational time-reversal method for shape reconstruction of traction-free scatterers 査読

    Kazushi Kimoto, Kazuyuki Nakahata, Takahiro Saitoh

    WAVE MOTION   72   23 - 40   2017年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    This study proposes an elastodynamic time-reversal imaging method for the shape reconstruction of flaws with the traction-free boundary. The proposed method is a generalization of the synthetic aperture focusing technique (SAFT) implemented with the aid of time-reversal back-propagation computation. The reconstruction formula is derived from the boundary condition applied on the flaw boundary without using a diffraction theory yielding an inherently normalized objective function. No restriction is imposed on the wave source or the material properties as long as the wave medium is linearly elastic and lossless. There are two major advantages with the proposed method. First, it is free from ray tracing. The method can thus work with an arbitrary source and the wave modes including inhomogeneous waves. Second, signal conditioning is not required to focus a scattered field to the correct location in the reconstructed image. Numerical examples are presented to demonstrate the performance and benefits of the proposed method. In the numerical examples, the shape of cavities and cracks in an elastic layer is reconstructed from synthetic data. The results show that the method works well with the reverberating incident fields in which inhomogeneous and body waves coexist. Also demonstrated is that the curvature of the cavities is resolved well at the scale of the incident wave length. Through the numerical examples, the method is shown to be a versatile imaging method potentially useful for ultrasonic nondestructive characterization of small flaws. (C) 2016 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.wavemoti.2016.12.007

    Web of Science

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  • 多点振動計測によるRC部材の動態可視化と損傷評価への応用 査読

    中畑 和之, 高本龍直, 松本 愛, 森伸一郎

    構造工学論文集   63A   216 - 226   2017年4月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Numerical simulation of ultrasonic wave propagation in fiber reinforced plastic using image-based modeling

    Naoya Mizokami, Kazuyuki Nakahata, Keiji Ogi, Hisashi Yamawaki, Mitsuharu Shiwa

    AIP Conference Proceedings   1806   150005   2017年2月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    © 2017 Author(s). The use of fiber reinforced plastics (FRPs) as structural components has significantly increased in recent years. FRPs are made of stacks of plies, each of which is reinforced by fibers. When modeling ultrasonic wave propagation in FRPs, it is important to introduce three-dimensional mesoscopic and microscopic structures to account for the anisotropy and heterogeneity caused by fiber orientation and the lay-up of laminates. In this study, a finite element method using an image-based modeling is applied to simulation of ultrasonic wave propagation in a carbon FRP (CFRP). Here, the elastic stiffness of a single ply is determined using a homogenization method, where a CFRP microstructure is incorporated on the basis of a two-scale asymptotic expansion. The wave propagation in a CFRP specimen composed of unidirectionally aligned fibers is calculated, and the simulation results are compared to visualization results obtained for ultrasonic wave propagation using a laser scanning device.

    DOI: 10.1063/1.4974729

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  • Guided wave testing of a structural component by multipoint sensing with wireless accelerometers 招待 査読

    K. Nakahata, T. Takamoto, N. Saitoh

    INSIGHT   59 ( 2 )   77 - 80   2017年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:BRITISH INST NON-DESTRUCTIVE TESTING  

    When a guided wave is applied to a structural component in civil infrastructure, it is important to note the dimensions of the cross-section and the heterogeneity of the components. In this study, we propose a wireless measurement system to measure the guided wave in the kHz frequency range. The guided wave was excited with an impact hammer. It was then received with wireless accelerometers at multiple points. In order to enhance the accuracy of the guided wave testing, a propagation mode representing wave packets with different wave velocities is required. A semi-analytical finite element method was utilised to obtain the dispersion curve of the propagation mode. The numerically calculated and the measured dispersion curves showed good agreement for the I-beam metal specimen. Wave components with zero group velocity were observed in the measured dispersion curve. Investigations revealed that the components were caused by a natural vibration mode.

    DOI: 10.1784/insi.2017.59.2.77

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  • Nonlinear Ultrasonic Investigation of Concrete with Varying Aggregate Size under Uniaxial Compression Loading and Unloading 査読

    Jason Maximino C. Ongpeng, Andres Winston C. Oreta, Sohichi Hirose, Kazuyuki Nakahata

    JOURNAL OF MATERIALS IN CIVIL ENGINEERING   29 ( 2 )   04016210   2017年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ASCE-AMER SOC CIVIL ENGINEERS  

    Nondestructive testing in concrete is complex due to its nonhomogeneous ingredients. The presence of varying sizes of aggregates in concrete results in nonlinear characteristics. This paper aims to compare mortar and normal concrete with varying aggregate sizes. The specimens are damaged gradually with loading and unloading paths. Fast Fourier transform (FFT) of the recorded time domain waveforms is conducted to show the frequency spectra. The amplitude of the second harmonic frequency is used as a reference to the internal damage. The analysis of the nonlinear ultrasonic parameter second harmonic amplitude is used according to each loading branch with two damage levels: total and incremental. Results showed that the magnitude of the total damage produced by mortar at the last loading branch was relatively lower than all of the concrete mixes with different sizes of aggregates. The magnitude of the incremental damage produced by mortar in every step load consistently increased as the load increased. For the normal concrete with different sizes of aggregates, the highest total damage was obtained when mixed with large aggregates. According to a previous study using a finite-element model, increasing the aggregates' size in concrete increased the crack width. This could have led to the increase in the magnitude of the normalized second harmonic ratio. On the other hand, the incremental damage of concrete with different sizes of aggregates varied per loading branch. These results indicated the complexity of concrete as a heterogeneous material where it grew differently through formation of microcracks that varied from one loading branch to another.

    DOI: 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0001726

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  • One dimensional EFIT modeling and experimental validation of dynamic interfacial bonding 査読

    Asriana IBRAHIM, Kazuyuki NAKAHATA, Hisashi YAMAWAKI, Ikumu WATANABE

    Mechanical Engineering Letters, Bulletin of the JSME   3   16 - 00605-16-00605   2017年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>The contact and non-contact behaviors of material interfaces generate harmonics arising from interactions with large amplitude incident waves. In this phenomenon, which is called contact acoustic nonlinearity (CAN), intermittent impacts by an incident wave cause the interface contact phase to alternate between contact and separation. This paper proposes a method for numerical simulation of CAN using an elastodynamic finite integration technique (EFIT). The accuracy of the EFIT simulation was verified through comparison with an analytical solution. In one-dimensional CAN theory, a wave penetrating at an interface demonstrates a sawtooth waveform indicating that the interface is closing with a constant velocity. Simulation results revealed that the closing velocity is determined by the compressive stress of the material, and experimental measurements on a polymethylmethacrylate specimen revealed the harmonics caused by the sawtooth wave.</p>

    DOI: 10.1299/mel.16-00605

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  • Three-dimensional Visualization of Dynamic Oscillation of Structural Components using Inhomogeneous Wireless Sensors 査読

    Ai Matsumoto, Naka Saito, Tatsunao Takamoto, Kazuyuki Nakahata

    STRUCTURAL HEALTH MONITORING - FROM SENSING TO DIAGNOSIS AND PROGNOSIS   188   102 - 109   2017年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    A three-dimensional visualization system was developed to investigate the dynamic state of bridge components using portable sensors located at multiple points. The system utilizes wireless data transfer and real-time signal processing for on-site output of the dynamic oscillation of bridge components. Vibrational modes (bending, twisting, and translation) are determined upon excitation by an external load. In this study, a sensor fusion technique was introduced to enhance the accuracy of motion visualization. An angular velocity sensor and an accelerometer were mounted within each sensor box. The same sensor boxes were prepared, and boxes were placed at 12 positions in all. The performance of the system was checked using a mock-up reinforced concrete beam. In cyclic loading tests of the mock-up, variations in the natural vibration frequency and its mode shape were observed. It was shown that disturbance of the initial motion may be used to detect crack initiation, and that changes in the mode shape may be used to detect the location of the damaged area. (C) 2016 The Authors. Published by Elsevier Ltd.

    DOI: 10.1016/j.proeng.2017.04.462

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  • Low Frequency Ultrasonic Array Imaging using Signal Post-processing for Concrete Material

    Akio Ozawa, Hideki Izumi, Kazuyuki Nakahata, Katsumi Ohira, Kenzo Ogawa

    43RD REVIEW OF PROGRESS IN QUANTITATIVE NONDESTRUCTIVE EVALUATION   1806   080009   2017年

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:AMER INST PHYSICS  

    The use of ultrasonic ways to conduct nondestructive evaluation has significantly increased in recent years. A post-processing beam-forming technique that utilizes a complete set of signals of all combinations of transmission and reception el-ements was proposed as an array imaging technique. In this study, a delay-and-sum beam reconstruction method utilizing post-processing was applied to the imaging of internal voids and reinforced steel bars in concrete material. Due to the high attenuation of the ultrasonic wave in concrete, it is necessary to use an ultrasonic wave as the incident wave at low frequencies and high in-tensities. In this study, an array transducer with a total of 16 elements was designed on the basis of a multigaussian beam model. The center frequency of the transducer was 50 kHz, and low frequency imaging was achieved by performing computations using a graphics processing unit accelerators in the post processing beam formation. The results indicated that the shapes of through holes and steel bars in a concrete specimen with 700 mm height were reconstructed with high resolution.

    DOI: 10.1063/1.4974634

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  • レーザー超音波法を用いたCFRP中の波動場の可視化と数理モデルの構築

    溝上尚弥, 中畑和之, 黄木景二, 堤三佳, 森亜也華, 斎藤隆泰

    第64回理論応用力学講演会講演論文集   2017年

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  • レーザー超音波可視化試験を用いたCFRPに対する新たな弾性定数推定法の開発

    斎藤隆泰, 森亜也華, 中畑和之, 廣瀬壮一

    第24回超音波による非破壊評価シンポジウム講演論文集   2017年

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  • Identification of cavity in the ground by particle filter and elastic wave simulation

    Ryosuke Takamatsu, Akira Murakami, Kazuyuki Nakahata

    Proceedings - IACMAG 2017, 15th International Conference of the International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics   848 - 855   2017年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics (IACMAG)  

    The aim of this study is to identify several cavities in the ground by Particle Filter and Elastic Wave Simulation. The degraded area or cavity in the ground can bring great disaster. To prevent and repair them, accurate identification of position and size of these cavities is essential. However, it is very difficult to identify them with only geophysical exploration. This paper focuses on the identification of two and three cavities in the ground. To analyze the propagation of elastic wave, Elastic Finite Integration Technique (EFIT) was applied, which is a type of Finite Difference Method (FDM). Receivers were placed both on and under the ground. In the first step, analysis was carried out on a model with two and three cavities in any position of the ground. Elastic waves were generated from one transmitter placed on the ground. The elastic wave was scattered by the material interfaces and the velocity in the horizontal direction was recorded by twenty receivers, 8 placed above and 12 placed under the ground. These velocities in the horizontal direction were used as observation data. In the second step, the position and size of the cavities were identified by Particle Filter. 10000 models with varying position and size of cavity (assumed to be a circle) were generated. In each case, only one cavity was assumed in the ground. The velocities in the horizontal direction from these models were used as simulation data. Particle Filter was applied to observation data and simulation data, and the likelihood of each particle was calculated. Although only one cavity was assumed in each model, two or three peaks were found in the distribution of likelihood. From this result, the number of cavities has been also identified as well as their position and the size.

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  • 排水性舗装におけるポットホール発生リスクに関する定量分析 査読

    橋爪 謙治, 橋本 和明, 全邦釘, 中畑 和之, 石田 哲也

    土木学会論文集E1(舗装工学)   72 ( 3 )   I115 - I123   2016年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:公益社団法人 土木学会  

    排水性舗装の損傷進行の把握を目的とし,四国地方の高速道路で高精度な路面性状車両により取得した定期測定データを分析した結果,局所的な沈下領域が発現すると短期間でひび割れ発生からポットホールへ進展する事象を確認した.この様な損傷は従来の評価(ひび割れ、わだち掘れ、平坦性)指標や調査頻度では早期発見が難しい.本研究は,生存時間解析を適用することで,排水性舗装に発現するポットホール発生リスクを増大させる劣化因子を特定し,劣化因子毎に分類した生存曲線を活用することで,ポットホール発生リスクの定量化を可能とした.本分析結果は,排水性舗装を延命化させる補修計画策定の基礎資料となり,分析結果に基づく定量評価フローを提案することで,ポットホール発生リスクの低減を図るものである.

    DOI: 10.2208/jscejpe.72.I_115

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  • Ultrasonic imaging using signal post-processing for a flexible array transducer 査読

    K. Nakahata, S. Tokumasu, A. Sakai, Y. Iwata, K. Ohira, Y. Ogura

    NDT & E INTERNATIONAL   82   13 - 25   2016年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCI LTD  

    In this study, we used a flexible array transducer to obtain images of flaws in materials with irregular surfaces. The transducer was manufactured from a 1-3 composite made of piezoelectric zirconate titanate and epoxy resin, and covered with neoprene rubber layers. An approach that involved combining a flexible array transducer and full matrix capture (FMC) is effective, because the surface geometry and flaw signal data can be separately measured and merged during post-processing. The disadvantage of the flexible array transducer is its narrow frequency band due to the thin damping material. To enhance the spatial resolution, we used the scattering amplitude extracted from raw signal data. We also introduced a numerical apodization technique to suppress the influence of side lobe. We validated the performance of the proposed method by measuring the signals from artificial flaws in aluminum specimens, performing high-speed FMC imaging using graphic processing unit computation. (C) 2016 Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.ndteint.2016.04.002

    Web of Science

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  • Three dimensional image-based simulation of ultrasonic wave propagation in polycrystalline metal using phase-field modeling 査読

    K. Nakahata, H. Sugahara, M. Barth, B. Koehler, F. Schubert

    ULTRASONICS   67   18 - 29   2016年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    When modeling ultrasonic wave propagation in metals, it is important to introduce mesoscopic crystalline structures because the anisotropy of the crystal structure and the heterogeneity of grains disturb ultrasonic waves. In this paper, a three-dimensional (3D) polycrystalline structure generated by multiphase-field modeling was introduced to ultrasonic simulation for nondestructive testing. 3D finite-element simulations of ultrasonic waves were validated and compared with visualization results obtained from laser Doppler vibrometer measurements. The simulation results and measurements showed good agreement with respect to the velocity and front shape of the pressure wave, as well as multiple scattering due to grains. This paper discussed the applicability of a transversely isotropic approach to ultrasonic wave propagation in a polycrystalline metal with columnar structures. (C) 2016 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.ultras.2015.12.013

    Web of Science

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  • Three-dimensional numerical modeling of ultrasonic wave propagation in concrete and its experimental validation 査読

    K. Nakahata, G. Kawamura, T. Yano, S. Hirose

    CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS   78   217 - 223   2015年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCI LTD  

    To understand the characteristics of ultrasonic wave propagation in concrete more completely, we propose a time domain simulation tool based on the finite integration technique (FIT) and an image-based modeling approach. When modeling ultrasonic wave propagation in concrete, it is important to introduce three-dimensional mesoscopic and microscopic structures because ultrasonic waves in solids are transmitted by mechanical interaction between adjacent media. In this paper, wave velocity, center frequency, and attenuation of ultrasonic waves in concrete are evaluated quantitatively by comparing the waveforms obtained by FIT simulation with those obtained by experimental measurement. It was observed that these factors were in good agreement between the simulation and measurements. It was also observed that amplitude of the transmitted signal was sensitive to the allocation pattern of the aggregates. Thus, attenuation due to multiple scattering by aggregates is more dominant than the attenuation by intrinsic absorption and geometrical spreading in concrete. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2014.12.049

    Web of Science

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  • GPU計算を実装した全波形サンプリング処理方式による内部欠陥の三次元超音波映像化 査読

    中畑和之, 堀口貴志

    日本機械学会論文集   81 ( 832 )   15-00471   2015年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1299/transjsme.15-00471

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  • Identification of elastic parameters of an inclusion by a particle filter using ultrasonic waves 査読

    Asriana Ibrahim, Aisyah Zabri, Kazuyuki Nakahata

    International Journal of Mechanical and Materials Engineering   10 ( 1 )   2015年

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1186/s40712-015-0050-y

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  • 波動伝搬シミュレーターを援用した時間反転法による非均質材料中の欠陥の映像化

    中畑和之, 斎藤隆泰, 木本和志

    超音波TECHNO   27 ( 1 )   78 - 82   2015年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本工業出版  

    CiNii Books

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  • 衝撃加振法によるガイド波検査のための数値解析とその実験的検証 査読

    高本龍直, 大谷憂馬, 齋藤 中, 中畑和之

    土木学会論文集A2(応用力学)   71 ( 2 )   I813 - I822   2015年

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    担当区分:責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:公益社団法人 土木学会  

    土木構造部材の内部の損傷を評価することを意図して,長距離伝搬が可能なガイド波を用いた検査法がある.土木構造部材は材質や断面形状・大きさが現場毎に異なるため,伝搬可能なガイド波のモードや周波数が部材毎に異なる.検査に際して予めガイド波の伝搬特性を推定しておくことは肝要で,ここではガイド波の分散曲線を半解析的有限要素法(SAFE)を用いて数値的に求めることを試みる.また,ガイド波の伝搬を3次元的にシミュレーションする方法として動弾性有限積分法(EFIT)の適用を考える.これらの数値解析法の妥当性を検証するために,ここでは,ハンマーを用いてガイド波を発生させ,無線ネットワーク内に配置した加速度センサでガイド波を多点で受信する計測実験を行った.計測結果とSAFEによる分散曲線は良好な一致を示した.また,EFITによる波動伝搬解析は,I型部材中のガイド波の伝搬速度と偏向を良好に模擬できることを示した.

    DOI: 10.2208/jscejam.71.I_813

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  • 時間反転法を利用した超音波による内部欠陥の再構成

    中畑和之, 木本和志, 斎藤隆泰

    第63回理論応用力学講演会講演論文集   2014年

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  • EFITによる数値実験に基づく均質体表面のひび割れ深さ評価法の提案 査読

    河西亮輔, 加藤準治, 中畑和之, 京谷孝史, 小川淳

    土木学会論文集A2(応用力学)   70 ( 1 )   10 - 21   2014年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2208/jscejam.70.10

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  • 骨材による多重散乱を考慮したコンクリート中の超音波の3次元伝搬シミュレーションと実験波形による検証 査読

    中畑和之, 矢野智之, 斎藤隆泰, 廣瀬壮一

    土木学会論文集A2(応用力学)   70 ( 2 )   I203 - I211   2014年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Japan Society of Civil Engineers  

    コンクリート中を伝搬する超音波の特性を定量的に把握するために,動弾性有限積分法(EFIT)を用いた数値解析と計測実験を行った.本研究では,コンクリート中の縦波の音速,周波数,減衰の3つに着目し,骨材率が異なる場合の各量の変化について調べた.解析では骨材の大きさ・分布形態を考慮し,コンクリートを3次元非均質モデルとして要素分割した.骨材率の増加に伴う音速の上昇と波動の多重散乱による中心周波数の低下については,数値シミュレーション結果と計測実験は良好な一致を示した.減衰についても,骨材率が増加すると両者の減少傾向は概ね一致するが,骨材分布に大きく影響を受けることがわかった.EFITを用いれば,コンクリート中の超音波の音速,周波数,減衰の変化を定量的に模擬できることを示した.

    DOI: 10.2208/jscejam.70.I_203

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  • Finite integration technique for coupled acoustic and elastic wave simulation and its application to noncontact ultrasonic testing 査読

    Kazuyuki Nakahata, Junjie Chang, Masakazu Takahashi, Katsumi Ohira, Yukio Ogura

    Acoustical Science and Technology   35 ( 5 )   260 - 268   2014年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Acoustical Society of Japan  

    To better understand wave propagation and scattering phenomena in noncontact ultrasonic testing (UT), we have developed a time domain simulation tool to model wave propagation in air and solids. The tool is based on the finite integration technique (FIT) and an image-based modeling approach. The image-based FIT can treat the calculation of acoustic, elastic, and coupled waves in a unified grid form. In this paper, we first investigate the accuracy of the interface condition in FIT modeling by comparing numerical results with analytical solutions of transmission and reflection coefficients. Then we validate the FIT using measured signals in guided wave testing with air-coupled transducers. To simulate noncontact UT, a fine mesh is required in the FIT because the wavelength in air is much smaller than that in a solid. To solve the numerical problem with the finer mesh at high speed, we introduce a parallel computation technique with general-purpose computing on graphics processing units (GPUs). It is shown that the noncontact UT simulation can be executed within a reasonable time and with reasonable accuracy using multiple GPUs.

    DOI: 10.1250/ast.35.260

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  • 正則化された表面力境界積分方程式を用いたき裂開閉口挙動の3次元解析

    金井翔平, 斎藤隆泰, 丸山泰蔵, 廣瀬壮一, 中畑和之

    第63回理論応用力学講演会講演論文集   2014年

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  • 3-D simulation of non-linear ultrasonic waves using new time-domain boundary element method, Proc. of the Fifth US-Japan Symposium Emerging NDE Capabilities for a Safer World

    T. Saitoh, S. Kanai, T. Maruyama, K. Nakahata, S. Hirose

    Proc. of the Fifth US-Japan Symposium Emerging NDE Capabilities for a Safer World   151 - 156   2014年

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  • 3次元逆散乱イメージング法の実験的検証と複数素子の遅延付き励振によるS/N比向上の試み 査読

    中畑和之, 渡邉 怜, 廣瀬壮一

    土木学会論文集A2(応用力学)   69 ( 2 )   I19 - I28   2013年8月

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    記述言語:日本語  

    DOI: 10.2208/jscejam.69.I_19

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  • 多点同時計測による橋梁床板の動的挙動の3次元可視化と歩道橋における実験的検証 査読

    中畑和之, 川原正人, 大賀水田生

    構造工学論文集   59 ( A )   1170 - 1178   2013年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 土木学会  

    Using a MEMS sensor network, we develop a three dimensional visualization system of dynamic behavior for a bridge deck. In our system, time series of acceleration data measured simultaneously at multisite are transferred to a laptop computer at a base-station with the wireless data connection, and then converted to displacement data by a numerical integral method. From the visualization results, the characteristic vibration modes including bending and torsional higher modes can be identified by applying digital filters of narrow bands. Here, the data measurement for the deck of a pedestrian bridge is conducted, and some characteristic vibration modes are extracted from the visualization results. The vibration modes obtained from the experiment show good agreements with numerical results obtained by a finite element method based on the Lanczos method.

    DOI: 10.11532/structcivil.59A.1170

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  • 非均質異方性材料中の超音波伝搬の有限要素・差分モデルに関する検討

    中畑和之, 斎藤隆泰, 廣瀬壮一

    第19回超音波による非破壊評価シンポジウム講演論文集   153 - 156   2013年

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  • 数値解析によるき裂面の性状が超音波エコーに及ぼす影響の検討

    中畑和之, 斎藤隆泰

    第10回保全学会学術講演会   2013年

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  • リアルタイム波動伝搬シミュレータを援用した時間反転法による欠陥の映像化 査読

    中畑和之, 木本和志, 廣瀬壮一

    非破壊検査   62 ( 9 )   467 - 468   2013年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • DEVELOPMENT OF 3D VISUALIZATION SYSTEM OF STRUCTURAL HEALTH CONDITION USING WIRELESS SENSOR SYSTEM 査読

    M. Kawahara, T. Takamoto, K. Nakahata, M. Ohga

    Proceedings of the First International Conference on Performance-based and Life-cycle Structural Engineering (PLSE 2012)   2012 - 2030   2012年12月

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  • Mode conversion behavior of SH guided wave in a tapered plate 査読

    Nurmalia, N. Nakamura, H. Ogi, M. Hirao, K. Nakahata

    NDT & E INTERNATIONAL   45 ( 1 )   156 - 161   2012年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCI LTD  

    The present study explores mode conversion of shear horizontal (SH) guided wave when it impinges on smooth defects in plates. The fundamental (SH0) and the first higher (SH1) modes were selectively generated by an electromagnetic acoustic transducer in aluminum plates and the propagating modes at various points were detected by a pinducer. The defects had a flat bottom region and tapered edges. Remaining thickness at the bottom defected region was smaller than the so-called cut-off thickness of SH1 mode. Both modes exhibited unique mode conversion behaviors in tapered edge, which were interpreted with the dispersion relation. Total reflection of SH1 mode was also observed at a specific condition. Numerical simulation revealed that the continuous wavenumber change in the tapered region and the consequent zero value at cut-off thickness cause this total reflection. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.ndteint.2011.10.004

    Web of Science

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  • 多点配置された無線センサノードを用いた土木構造物の振動の3次元可視化 査読

    高本龍直, 山口政義, 中畑和之, 大賀水田生

    土木学会論文集A2(応用力学)   67 ( 2 )   I161 - I169   2012年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2208/jscejam.67.I_885

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  • Simulation of Ultrasonic and Electromagnetic Wave Propagation for Nondestructive Testing of Concrete Using Image-Based FIT 査読

    K. Nakahata, K. Terada, T. Kyoya, M. Tsukino, K. Ishii

    Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering   6 ( 1 )   28 - 37   2012年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:The Japan Society of Mechanical Engineers  

    Presently, ultrasonic and electromagnetic waves are often used for the quantitative nondestructive testing of concrete. The evaluation of material deterioration and detection of defects in concrete are carried out using ultrasonic waves. On the other hand, the positions of reinforced bars can be reconstructed by using electromagnetic waves. In order to gain a better understanding of ultrasonic and electromagnetic waves in concrete, it is useful to model the wave propagation and scattering process explicitly in the time domain. This study presents a technique for numerical time domain modelings of ultrasonic and electromagnetic waves. Our simulation tool is based on a combination of the finite integration technique (FIT) and an image-based modeling approach. The FIT is a grid-based spatial discretization method that works in conjunction with a leap-frog-type explicit scheme. In the image-based modeling approach, geometries of concrete are determined using a digital image, e.g., a cross-sectional image or CT data. Then the processed pixel or voxel data are directly fed into the FIT. We demonstrate simulations of the contact ultrasonic method and electromagnetic radar method for concrete. The utility of the image-based FIT is validated with experimentally measured data.

    DOI: 10.1299/jcst.6.28

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  • GPU計算による非破壊検査のための超音波イメージングの高速化

    中畑和之, 斎藤隆泰, 廣瀬壮一

    第17回計算工学講演会論文集   vol.17   2012年

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  • EFIT・BEMハイブリッド解法による電磁超音波のシミュレーション

    斎藤隆泰, 中畑和之, 木本和志, 廣瀬壮一

    第19回超音波による非破壊評価シンポジウム講演論文集   115 - 11   2012年

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  • ACCELERATION OF THE 3D IMAGE-BASED FIT WITH AN EXPLICIT PARALLELIZATION APPROACH 査読

    K. Nakahata, S. Ichikawa, T. Saitoh, S. Hirose

    REVIEW OF PROGRESS IN QUANTITATIVE NONDESTRUCTIVE EVALUATION, VOLS 31A AND 31B   1430   769 - 776   2012年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:AMER INST PHYSICS  

    Three dimensional (3D) image-based FIT has been proposed to predict ultrasonic wave in a target material with complex outer surfaces or various inclusions. In this study, we accelerate the 3D image-based FIT by means of some explicit parallelization techniques. By adopting flat MPI and MPI I/O techniques, our programming code can execute with a high speed and show good scalabilities in large size problems. Here we introduce a new image-based modeling that the target model can be made with a 3D curve measurement apparatus based on the light pattern projection method. The surface irregularities of the corroded part in a steel plate can be precisely modeled and the ultrasonic wave simulation for the corroded steel plate is demonstrated.

    DOI: 10.1063/1.4716303

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  • EFIT・BEMハイブリッド解法による電磁超音波法のモデル化

    大月誠, 中畑和之, 斎藤隆泰, 木本和志

    日本機械学会 M&M2012材料力学カンファレンス講演論文集   2012年

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  • Inverse scattering of guided waves for shape reconstruction of plate thinning

    Bin Wang, Sohichi Hirose, Takahiro Saitoh, Kazuyuki Nakahata

    ECCOMAS 2012 - European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering, e-Book Full Papers   5910 - 5918   2012年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    In this paper, a new method for reconstructing a shape of plate thinning from reflection coefficients of ultrasonic guided SH or Lamb waves is presented. The inverse formulation is based on the integral form of scattered waves by plate thinning flaws. By introducing the far field expression of Green's functions and Born approximation into the integral equation, a Fourier transform pair is obtained between the shape function of thinning flaw and reflection coefficients in frequency domain. The shape functions of thinning flaws are reconstructed by means of the inverse Fourier transform of reflection coefficients of guided waves. Numerical examples are illustrated to show the validity and effectiveness of our inverse approach. It is shown that flaws' locations and depths are well estimated if the frequency ranges for the inverse Fourier transform are chosen properly, corresponding to the flaw configurations.

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  • Real-time image-based FIT simulation using GPU computing and its application to nondestructive testing

    Kazuyuki Nakahata, Kazushi Kimoto

    ECCOMAS 2012 - European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering, e-Book Full Papers   4285 - 4297   2012年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    A signal prediction simulation tool for ultrasonic testing (UT) has been developed by combining the finite integration technique (FIT) with an image-based modeling approach. A realistic numerical model of a target can be made directly from digital images such as X-ray CT and three dimensional point cloud data. The image-based FIT for UT is accelerated using graphics processing units (GPUs) with Compute Unified Device Architecture (CUDA) Fortran. The methodology is described, and checked by numerical experiments using multiple GPU boards. The calculation speed can be dramatically improved compared to that obtained by running the same simulation on a conventional CPU. As an application of the image-based FIT, we propose a simulation-aided flaw reconstruction method for UT by means of the time reversal approach. Scattered waves from a flaw are recorded using an array transducer, and the time-reversed waves are re-emitted to numerical model in the FIT simulation. The re-emitted waves propagate through the heterogeneous media and focus on the flaw. The shape of the flaw can be visually estimated from the focal point of the ultrasonic wave in the simulation.

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  • Reconstruction of Flaws in Heterogeneous Media Using Image-Based FIT and Time Reversal Approach 査読

    K. Nakahata, K. Kimoto

    Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering   6 ( 6 )   771 - 781   2012年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    Most commercial ultrasonic phased array systems implement B- and C-scan methods which use flight time and amplitude of flaw echoes. However, these methods are based on the fundamental ray-tracing theory in homogeneous media, and they are not directly applicable to heterogeneous media because of the complicated phenomenon of wave propagation. Time reversal techniques are adaptive methods that can be used in nondestructive evaluation to improve flaw detection in heterogeneous media. In this study, we propose a simulation-aided flaw imaging method based on the time reversal approach. Scattered waves from a flaw are recorded using an array transducer, and the time-reversed waves are re-emitted in the image-based FIT simulation. The re-emitted waves propagate through the heterogeneous media and focus on the flaw. The shape of the flaw can be visually estimated from the focal point of the ultrasonic wave in the simulation.

    DOI: 10.1299/jmmp.6.771

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  • GPU計算を用いたイメージベースEFITの高速化と超音波計測による解析妥当性の検証 査読

    中畑和之, 田中貴之

    土木学会論文集A2(応用力学)   68 ( 2 )   I227 - I236   2012年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2208/jscejam.68.I_227

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  • 2次元動弾性演算子積分時間領域境界要素法を用いた非線形超音波法における高調波の励起シミュレーション 査読

    斎藤隆泰, 古田雄輔, 廣瀬壮一, 中畑和之

    土木学会論文集A2(応用力学)   67 ( 2 )   I161 - I169   2011年8月

  • 斜角探傷用アレイ探触子を用いたFSAP方式による内部欠陥の超音波画像化 査読

    中畑和之, 竹内裕幸, 木本和志

    日本機械学会論文集   A編 77 ( 779 )   106 - 116   2011年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1299/kikaia.77.111

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  • 異材溶接部のイメージベース波動伝搬シミュレーションとその実験的検証 査読

    中畑和之, 廣瀬壮一, Martin Barth, Bernd Koehler, Frank Schubert

    保全学   10 ( 2 )   49 - 56   2011年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:日本保全学会  

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  • IMAGE-BASED FIT MODELING FOR COUPLED ELASTODYNAMIC AND ACOUSTIC PROBLEMS 査読

    K. Takata, K. Nakahata, F. Schubert, B. Koehler

    REVIEW OF PROGRESS IN QUANTITATIVE NONDESTRUCTIVE EVALUATION, VOLS 30A AND 30B   1335   720 - 727   2011年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:AMER INST PHYSICS  

    This paper presents a numerical time domain modeling of acoustic, elastodynamic, and coupled waves. Our simulation tool is based on the finite integration technique (FIT) and combined with an image-based modeling approach. The FIT is a grid-based spatial discretization method that works in conjunction with a leap-frog type explicit scheme. In our simulation, geometries of targets are determined by a digital image, then the processed pixel or voxel data is directly fed into the wave simulation by the FIT. Here the modeling and simulation of the wave propagation in a concrete material including fluid-solid interactions and a non-contact ultrasonic testing are demonstrated.

    DOI: 10.1063/1.3591920

    Web of Science

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  • 3-D IMAGE-BASED SIMULATION FOR ULTRASONIC WAVE PROPAGATION IN HETEROGENEOUS AND ANISOTROPIC MATERIALS 査読

    K. Nakahata, F. Schubert, B. Koehler

    REVIEW OF PROGRESS IN QUANTITATIVE NONDESTRUCTIVE EVALUATION, VOLS 30A AND 30B   1335   51 - 58   2011年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:AMER INST PHYSICS  

    Time domain simulation tools for ultrasonic wave propagation in a target material with a complex outer surface or various inclusions are developed by combining the finite integration technique (FIT) and the finite element method (FEM) with an image-based modeling. In our simulation, the geometry of the target is determined by a digital image such as X-ray picture, CAD data, etc. and the processed voxel data is directly fed into the numerical calculation with the FIT or FEM. The accuracy of the two methods is discussed by comparison with the boundary element method. A simulation of the ultrasonic testing for a concrete material is shown with the 3-D image-based FIT.

    DOI: 10.1063/1.3591839

    Web of Science

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  • Ultrasonic flaw imaging by the FSAP technique using array transducer for angle beam testing 査読

    Kazuyuki Nakahata, Hiroyuki Takeuchi, Kazushi Kimoto

    Nihon Kikai Gakkai Ronbunshu, A Hen/Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, Part A   77 ( 779 )   1112 - 1122   2011年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    There is a phased array technique which makes use of flaw echoes, measured by every two-element combination as a pulser and a receiver, to synthesize high amplitude beams for any arbitrary angle and/or focal depth. Using this full waveform sampling and processing (FSAP) technique, we show a flaw reconstruction method for the angle beam phased array ultrasonic testing. In the case of the angle beam testing, it is necessary to estimate a beam path from a wedge to a specimen appropriately and to consider the mode conversion at the wedge-specimen interface. The main feature of our method is the use of processed wave data, called "scattering amplitude", which is extracted from each flaw echo. First, the basic principle of the reconstruction method is described and then some flaw reconstructions are demonstrated. The resolution of the flaw images and the accuracy of flaw sizing can be improved by means of the scattering amplitude. © 2011 The Japan Society of Mechanical Engineers.

    DOI: 10.1299/kikaia.77.1112

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  • 3次元イメージベースEFITによる超音波伝搬解析

    中畑和之, 牛尾賢司, 斎藤隆泰, 廣瀬壮一

    計算工学講演会論文集   vol.15   775 - 776   2010年

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  • イメージベース波動伝搬シミュレーションと超音波探傷法のモデル化への応用 査読

    中畑和之, 徳永淳一, 廣瀬壮一

    非破壊検査   59 ( 5 )   231 - 238   2010年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.11396/jjsndi.59.231

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  • 全波形サンプリング処理方式を利用した散乱振幅からの欠陥再構成 査読

    中畑和之, 平田正憲, 廣瀬壮一

    非破壊検査   59 ( 6 )   277 - 283   2010年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本非破壊検査協会  

    There is a phased array technique which makes use of scattered longitudinal waves, measured by every two-element combination as a pulser and a receiver, to synthesize high amplitude beams for any arbitrary angle and/or focal depth. Using this full waveform sampling technique, we show a new flaw reconstruction method with strong focused beams at all pixels of the imaging area. The main feature of our method is the use of processed wave data, called "scattering amplitude", which is extracted from each flaw echo in the signal matrix. First, the basic principle of the imaging method is described and then some ultrasonic imagings are demonstrated. An apodization technique can also be incorporated in our imaging method. Here, the availability of the apodization is shown in comparison with multi-point imaging.

    DOI: 10.11396/jjsndi.59.277

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  • Improved Time-domain BEM Analysis for a Solid-Solid Interface with Contact Boundary Conditions 査読

    T. Saitoh, K. Nakahata, S. Hirose

    Theoretical and Applied Mechanics Japan   58   9 - 17   2010年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.11345/nctam.58.9

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  • 全波形サンプリング処理(FSAP)方式を用いた逆散乱イメージング法による欠陥の超音波画像化 査読

    中畑和之, 上甲智史, 廣瀬壮一

    応用力学論文集   13   89 - 97   2010年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 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

    古田雄輔, 斎藤隆泰, 中畑和之, 廣瀬壮一

    第59回理論応用力学講演会講演論文集   pp.297-298   2010年

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  • J0406-2-1 イメージベースEFITによる音響異方性を有する異材溶接部の超音波伝搬シミュレーション(超音波計測・解析法の新展開(2))

    中畑 和之, 廣瀬 壮一

    年次大会講演論文集   2009   423 - 424   2009年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    The ultrasonic testing (UT) for an austenitic steel with welds is difficult due to the acoustic anisotropy and local heterogeneity. The ultrasonic wave in the austenitic steel is skewed along crystallographic directions and scattered by weld boundaries. For reliable UT, a straightforward simulation tool to predict the wave propagation is desired. Here a combined method of elasto-dynamic finite integration technique (EFIT) and digital image processing is developed as a wave simulation tool for UT. In our simulation, a picture of the surface of the steel bar with a V-groove weld is scanned and fed into the image based EFIT modeling. An example of a two dimensional simulation of a phased array UT in an austenitic steel bar is demonstrated.

    DOI: 10.1299/jsmemecjo.2009.6.0_423

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  • 超音波リニア・マトリクスアレイ探触子の3次元放射音場のモデル化とその性能比較 査読

    中畑和之, 石川千智, 河野尚幸

    日本機械学会論文集   75 ( 759 )   1468 - 1475   2009年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1299/kikaia.75.1468

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  • 時間域境界要素法を用いた非線形超音波法における高調波の励起シミュレーション 査読

    斎藤隆泰, 中畑和之, 古田雄輔, 廣瀬壮一

    計算数理工学論文集   9   31 - 36   2009年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 超音波電子スキャン装置を用いた逆散乱イメージング法の検証 査読

    中畑和之, 松岡ちひろ, 廣瀬壮一

    土木学会論文集A   65 ( 2 )   505 - 513   2009年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2208/jsceja.65.505

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  • 逆非均質異方性材料中の弾性波伝搬解析のためのイメージベースEFITの開発と非破壊検査への応用 査読

    中畑和之, 廣瀬壮一

    応用力学論文集   12   163 - 170   2009年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:土木学会  

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  • 接触境界条件を持つ固体‐固体接合界面の改良型時間域境界要素法解析

    斎藤隆泰, 中畑和之, 廣瀬壮一

    第58回理論応用力学講演会講演論文集   93 - 94   2009年

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  • Image based EFIT simulation for nondestructive ultrasonic testing of austenitic steel 査読

    K. Nakahata, S. Hirose, F. Schubert, B. Koehler

    JSMEJournal of Solid Mechanics and Materials Engineering   3 ( 12 )   1256 - 1262   2009年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:The Japan Society of Mechanical Engineers  

    The ultrasonic testing (UT) of an austenitic steel with welds is difficult due to the acoustic anisotropy and local heterogeneity. The ultrasonic wave in the austenitic steel is skewed along crystallographic directions and scattered by weld boundaries. For reliable UT, a straightforward simulation tool to predict the wave propagation is desired. Here a combined method of elastodynamic finite integration technique (EFIT) and digital image processing is developed as a wave simulation tool for UT. The EFIT is a grid-based explicit numerical method and easily treats different boundary conditions which are essential to model wave propagation in heterogeneous materials. In this study, the EFIT formulation in anisotropic and heterogeneous materials is briefly described and an example of a two dimensional simulation of a phased array UT in an austenitic steel bar is demonstrated. In our simulation, a picture of the surface of the steel bar with a V-groove weld is scanned and fed into the image based EFIT modeling.

    DOI: 10.1299/jmmp.3.1256

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  • A large scale simulation of ultrasonic wave propagation in concrete using parallelized EFIT 査読

    K. Nakahata, J. Tokunaga, K. Kimoto, S. Hirose

    JSMEJournal of Solid Mechanics and Materials Engineering   2 ( 11 )   1462 - 1469   2008年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    A time domain simulation tool for the ultrasonic propagation in concrete is developed using the elastodynamic finite integration technique (EFIT) and the image-based modeling. The EFIT is a grid-based time domain differential technique and easily treats the different boundary conditions in the inhomogeneous material such as concrete. Here, the geometry of concrete is determined by a scanned image of concrete and the processed color bitmap image is fed into the EFIT. Although the ultrasonic wave simulation in such a complex material requires much time to calculate, we here execute the EFIT by a parallel computing technique using a shared memory computer system. In this study, formulations of the EFIT and treatment of the different boundary conditions are briefly described and examples of shear horizontal wave propagations in reinforced concrete are demonstrated. The methodology and performance of parallelization for the EFIT are also discussed.

    DOI: 10.1299/jmmp.2.1462

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  • A large scale analysis for ultrasonic wave propagation using parallelized FDTD method 査読

    K. Nakahata, J. Tokunaga, K. Kimoto, S. Hirose

    REVIEW OF PROGRESS IN QUANTITATIVE NONDESTRUCTIVE EVALUATION, VOL 27A AND 27B   975   107 - +   2008年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:AMER INST PHYSICS  

    A finite difference time domain method (FDTD) is based on a grid-based time domain differential technique, in which wave equations are solved in a leapfrog manner. It is required to discretize a whole target domain into computational grids with an adequate size. Therefore computational burden increases if the computational domain is much larger than the wave length. To solve such a large-scale problem in high speed, we apply a parallel computing technique to the FDTD. OpeuMP is an interface to execute program codes in parallel using a shared memory system of computers. As an example of large-scale analysis, SH wave propagations in concrete material are demonstrated in this study.

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  • 動弾性有限積分法を用いた波動伝搬解析のためのイメージベースモデリング 査読

    中畑和之, 木本和志, 廣瀬壮一

    計算数理工学論文集   7 ( 2 )   262 - 272   2008年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • COMPARATIVE STUDY ON ULTRASONIC IMAGING METHODS WITH ARRAY TRANSDUCERS

    C. Matsuoka, K. Nakahata, A. Baba, N. Kono, S. Hirose, Donald O. Thompson, Dale E. Chimenti

    AIP Conference Proceedings   2008年

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    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:AIP  

    DOI: 10.1063/1.2902731

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  • Numerical simulation of scattered waves from flaws for ultrasonic array transducer 査読

    S. Hirose, N. Kono, K. Nakahata

    Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation, Vols 26A and 26B   894   822 - 829   2007年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:AMER INST PHYSICS  

    To enhance the detectability in the phased array UT, it is essential to have well knowledge on the characteristics of ultrasonic waves from array transducers. This paper proposes a mathematical model of the array transducer and a simulation tool to predict the flaw echoes. The modeling of an array transducer is based on the Rayleigh-Sommerfeld integral and the scattered waves from flaws are calculated with the fast multipole BEM (FMBEM). By using the FMBEM, we can solve large scale scattering problems with relatively low computational cost. Here we focus on the transient wave analysis, in which a pulse-shaped wave is used for exciting elements of the array transducer.

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  • フェーズドアレイ探触子のモデリングと欠陥エコーのシミュレーション 査読

    河野 尚幸, 中畑 和之, 廣瀬 壮一

    日本機械学会論文集   73 ( 725 )   88 - 95   2007年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    NDT techniques based on the ultrasonic phased array technology are applied in various industrial contexts. For the reliable application of phased array techniques, it is essential to have well knowledge on the characteristics of radiated beam profile from array transducer and ultrasonic wave propagation in test materials. This paper proposes a mathematical model of the phased array transducer and a simulation tool to estimate transmitted waves from the transducer and scattered waves from flaws. The simulation tool is based on the BEM, and a pulse shaped wave is used in this analysis for the transient wave propagation. Here wave fields are visualized to understand the feature of scattered waveforms measured at the array transducer.

    DOI: 10.1299/kikaia.73.88

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    その他リンク: https://jlc.jst.go.jp/DN/JALC/00289895120?from=CiNii

  • 3-D flaw imaging by inverse scattering analysis using ultrasonic array transducer 査読

    K. Nakahata, T. Saitoh, S. Hirose

    REVIEW OF PROGRESS IN QUANTITATIVE NONDESTRUCTIVE EVALUATION, VOLS 26A AND 26B   894   717 - 724   2007年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:AMER INST PHYSICS  

    Ultrasonic matrix array transducers have the advantage of receiving flaw echoes simultaneously at various points on a flat surface of the test material. Here we propose 3-D imaging techniques to reconstruct flaw shapes with the array transducer. These techniques are based on linearized inverse scattering methods in the frequency domain. The principal operation of these methods is the integration of the wave data in the K-space. In this study, the 3-D fast Fourier transform is introduced into the inversion algorithm to evaluate the integral in the K-space. Performance of the 3-D imaging technique is demonstrated by using the numerically calculated waveforms by the fast multipole BEM.

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  • 逆散乱解析法の超音波フェーズドアレイ探傷への応用 査読

    中畑 和之, 上甲 智史, 廣瀬 壮一

    応用力学論文集   10   61 - 68   2007年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2208/journalam.10.61

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  • Simulation of non-linear ultrasonic wave through an interface including imperfections 査読

    K Nakahata, S Hirose

    REVIEW OF PROGRESS IN QUANTITATIVE NONDESTRUCTIVE EVALUATION, VOLS 25A AND 25B   820   270 - 276   2006年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:AMER INST PHYSICS  

    A numerical modeling of an interface including a local imperfection and simulation of the ultrasonic wave propagation through the interface are described in this paper. We propose an imperfection model with the interface condition depending on displacement-stress states. This phenomenon generates superharmonics in the transmitted wave through the interface. The interface model is incorporated into a time domain boundary element method and transmitted waveforms are calculated. Simulation results show that the amplitude ratio of superharmonic waves changes according to the initial opening gap and the length of the imperfection area.

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  • Modeling of immersion ultrasonic testing and simulation of scattered waves by flaws 査読

    Kazuyuki Nakahata, Sohichi Hirose

    Structural Engineering/Earthquake Engineering   23 ( 2 )   287S - 295S   2006年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This paper proposes a mathematical model based on a linear time-shift invariant (LTI) system for nondestructive ultrasonic testing (UT). We consider here an entire model of the immersion UT including ultrasonic wave generation in water, transmission from water to solid and vice versa, and scattering by flaws in the solid. A multi-Gaussian beam model is introduced to express wave propagation in both transmission and reception processes. The scattering process is calculated by means of boundary element method. These processes are expressed by frequency dependent modules in the LTI system, and the total output signal is obtained as a product of the modules. The performance of this model is shown by numerical simulations of flaw-echoes from internal and surface-breaking cracks.

    DOI: 10.2208/jsceseee.23.287s

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  • 超音波リニアアレイ探触子のための逆散乱イメージング法の開発 査読

    中畑 和之, 廣瀬 壮一

    応用力学論文集   9   107 - 114   2006年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2208/journalam.9.107

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  • Application of quasi two dimensional BEM analysis in ultrasonic immersion testing 査読

    K. Tharmmapornphilas, S. Hirose, K. Nakahata

    計算数理工学論文集   5   19 - 24   2005年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 超音波を用いた鉄筋形状および付着評価のための一解析法 査読

    中畑 和之, 藤澤 伸匡, 廣瀬 壮一

    応用力学論文集   8   95 - 102   2005年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2208/journalam.8.95

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  • 斜角探傷試験のための超音波散乱シミュレーション 査読

    中畑和之, 廣瀬壮一

    非破壊検査   54 ( 10 )   562 - 570   2005年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.11396/jjsndi.54.562

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  • 2258 リニアアレイ探触子を用いた欠陥形状イメージング法の開発(S26-3 非破壊評価とモニタリング(3),S26 非破壊評価とモニタリング)

    中畑 和之, 廣瀬 壮一

    年次大会講演論文集   2005   679 - 680   2005年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    Ultrasonic linear array transducer has the advantage of receiving flaw echoes simultaneously at various points on a flat surface of the specimen. We here develop new inverse scattering methods for the imaging of flaw shapes using the array transducer. In this study, an algorithm of synthetic aperture focusing technique is combined with the linearized inverse scattering methods to reconstruct flaw shape functions. Since these methods are performed by means of 2-D FFT, high-speed imaging of flaw shapes is possible with a portable computer. In numerical simulations, the imaging results show the appropriate shape and location of internal flaws.

    DOI: 10.1299/jsmemecjo.2005.1.0_679

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  • Three-dimensional flaw reconstruction from waveforms measured on the side of a cylinder 査読

    Masaki Yamada, Kenji Murakami, Kazuyuki Nakahata, Michihiro Kitahara

    Structural Engineering/Earthquake Engineering   22 ( 2 )   193S - 200S   2005年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    A modified three-dimensional inverse scattering method is applied to reconstruct the shape of a three-dimensional flaw in a cylindrical specimen. In this modified method, a measurement plane is restricted to the plane perpendicular to the axis of the cylindrical specimen. Thus the cross-sectional image of the flaw can be obtained. By moving the measurement plane along the axis of the cylindrical specimen, the cross-sectional image is obtained for each measurement plane. The three-dimensional flaw image is reconstructed by piling up the obtained cross-sectional images. Cylindrical specimens with a cylindrical cavity model and with a hemi- spheroidal cavity model are prepared. The performance of the modified method to reconstruct the three-dimensional flaw is verified by using the experimentally measured waveforms.

    DOI: 10.2208/jsceseee.22.193s

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  • Application of transverse waves to linearized inverse scattering methods in elasticity 査読

    K Nakahata, M Kitahara

    ENGINEERING ANALYSIS WITH BOUNDARY ELEMENTS   28 ( 3 )   235 - 245   2004年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCI LTD  

    The linearized inverse scattering methods based on the Born and Kirchhoff approximations are investigated with an emphasis on applicability of the transverse (T)-transverse (T) pulse-echo mode. The linearized methods for the longitudinal (L) -longitudinal (L) pulse-echo mode are first summarized for the latter use of comparison. Then the linearization process for the T-T mode is presented. In order to recognize a difference in the scattering amplitudes for the L-L and T-T modes, the backscattered waveforms are calculated for a defect model of two cavities and the effect of strong interactions is visualized for the T-T mode. The linearized inverse scattering analysis is carried out for both of the L-L and T-T modes by utilizing the whole backscattered waveforms. The performance of the geometrical reconstruction for the T-T mode inversion is discussed in comparison with the L-L mode inversion. (C) 2003 Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/S0955-7997(03)00054-7

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  • A fast shape inversion method of flaws in materials for infrastructures 査読

    M Kitahara, M Onishi, K Nakahata, M Yamada

    ADVANCES IN FRACTURE AND FAILURE PREVENTION, PTS 1 AND 2   261-263   981 - 986   2004年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:TRANS TECH PUBLICATIONS LTD  

    The Born inverse scattering method is applied to the shape reconstruction of flaws in the concrete materials. To accelerate the inversion process, the algorithm of the fast Fourier transform is introduced in the integration process of the scattering amplitude. The concrete specimens with flaw models are prepared and the scattered waveforms from flaws are acquired in the pulse-echo mode. The shape of flaws is reconstructed by using the measured waveforms and the performance of the inversion method is demonstrated experimentally.

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  • 超音波水浸探傷試験のモデリングと欠陥による散乱シミュレーション 査読

    中畑和之, 廣瀬壮一

    応用力学論文集   7 ( 1 )   271 - 278   2004年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:土木学会  

    DOI: 10.2208/journalam.7.271

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  • Application of bem for the visualization of scattered wave fields from flaws 査読

    M Kitahara, K Nakahata, T Ichino

    REVIEW OF PROGRESS IN QUANTITATIVE NONDESTRUCTIVE EVALUATION, VOLS 23A AND 23B   23   43 - 50   2004年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:AMER INST PHYSICS  

    The elastodynamic boundary element method (BEM) is applied to the visualization of the scattered wave field through a fluid-solid interface. In the formulation of BEM, the multigaussian beam model is introduced in order to express the incident wave field radiated from the immersion transducer. The unknown quantities on the crack boundary are determined by the BEM, their the wave field around the crack in solid is visualized with the integral representation of the scattered wave. To obtain the scattered waveforms in fluid, a far-field expression of the Green's function for a fluid-solid coupling medium is adopted in this study.

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  • Cross-sectional imaging of three-dimensional flaw from waveforms in a restricted measurement surface 査読

    K. Nakahata, K. Murakami, M. Yamada, M. Kitahara

    Inverse Problems in Engineering Mechanics IV   159 - 166   2003年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This chapter provides an overview of 3D Born and Kirchhoff inverse scattering methods, which are modified for a cylindrical specimen that includes 3D flaws. The measurement area in the modified methods is restricted in the plane perpendicular to the axis of the cylindrical specimen. The incident wave with the Gaussian amplitude profile is introduced in the numerical analysis, to examine the effect of the incident beam radius. The modified methods are applied to the aluminum specimen with a cylindrical flaw and the performance of the modified methods is confirmed by the experimental measurement. The reconstructed images showed that the inversion with the wide incident beam gave the representative size of the flaw and the narrow beam gave the cross-sectional image of the flaw. It is preferable to select the radius of the ultrasonic beam adequately according to the purpose and accuracy of the inspection. © 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/B978-008044268-6/50021-1

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  • 円柱側面からの計測波形による三次元欠陥像の再構成 査読

    山田真幸, 村上賢治, 中畑和之, 北原道弘

    応用力学論文集   6   69 - 76   2003年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:土木学会  

    DOI: 10.2208/journalam.6.69

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  • 厚肉円管内の散乱波動場の可視化と内側表面き裂の深さ推定 査読

    中畑和之, 小田島淳, 北原道弘

    構造工学論文集   49A   153 - 160   2003年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 多点受信波形を用いた逆散乱解析の高精度化 査読

    中畑和之, 北原道弘

    土木学会論文集   ( 745 )   143 - 153   2003年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:公益社団法人 土木学会  

    欠陥から散乱された超音波を用いた構造部材内部の欠陥像を再構成する手法の一つとして, パルス・エコーモードに基づく線形化逆散乱解析法が提案されている. 近年, 探触子の開発分野では複数の探触子を同時に制御するアレーセンサーの研究が進みつつあり, 本論文では探触子の複数配置による多点同時計測を意図したピッチ・キャッチモードに対応する逆散乱解析法への拡張を行った. ピッチ・キャッチモードのための逆散乱解析理論の定式化を行い, 数値解析と超音波の多点計測実験の両側面から欠陥の再構成性能を検証した. ピッチ・キャッチモードに基づく超音波の多点計測波形を用いて逆散乱解析を実行すれば, 計測波形に欠陥同士の散乱の相互干渉の影響が含まれていても, 複数の欠陥形状が高精度に定量化できることが確認された.

    DOI: 10.2208/jscej.2003.745_143

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  • 低周波を利用した構造部材内の欠陥再構成手法の提案 −逆散乱解析法と開口合成法の適用− 査読

    中畑和之, 北原道弘

    応用力学論文集   6   1073 - 1080   2003年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:土木学会  

    DOI: 10.2208/journalam.6.1073

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  • Application of elastodynamic BEM to ultrasonic NDE 査読

    M Kitahara, T Ichino, K Nakahata, M Yamada

    BOUNDARY ELEMENT TECHNOLOGY XV   4   375 - 384   2003年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:WIT PRESS  

    The elastodynamic boundary element method is applied to the ultrasonic nondestructive evaluation with an emphasis on visualization of the scattered wave field around flaws. First, the unknown quantities on the flaw boundaries are determined by the boundary element method. Then near field calculations are performed by using the integral representation of the scattered wave field. The calculated near fields are visualized in the vicinity of flaws. The results of the near field visualization are useful to interpret the far field backscattered waveforms. The backscattered waveforms at the transducer position are obtained from the far field expression of the scattered wave. It is shown from the numerical examples that the combination of the far field backscattered waveform and the near field visualization makes it possible to characterize the geometrical property of flaws.

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  • Application of linearized inverse scattering methods to the material with flat measurement surface 査読

    K Nakahata, M Onishi, M Kitahara

    REVIEW OF PROGRESS IN QUANTITATIVE NONDESTRUCTIVE EVALUATION, VOLS 22A AND 22B   20   726 - 733   2003年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:AMER INST PHYSICS  

    The linearized inverse scattering methods based on Born and Kirchhoff approximations are utilized for the flaw reconstruction in an elastic material with flat surfaces. The flaw shape can be reconstructed through the 2-D FFT of scattering amplitudes in the K-space. The scattering amplitudes are extracted from the measured waveforms by data processing with the reference waveforms from a small circular hole.

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  • Three dimensional born and Kirchhoff inversions for shape reconstruction of defects 査読

    M Yamada, K Murakami, K Nakahata, M Kitaharata

    REVIEW OF PROGRESS IN QUANTITATIVE NONDESTRUCTIVE EVALUATION, VOLS 22A AND 22B   20   734 - 741   2003年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:AMER INST PHYSICS  

    Three dimensional Born and Kirchhoff inverse scattering methods are modified to convenient forms for a cylindrical specimen that includes three dimensional defects. The measurement area in the modified methods is restricted in the plane perpendicular to the axis of cylindrical specimen. The modified methods are applied to the cement paste specimen with an egg-shaped defect and the performance of the modified methods is confirmed.

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  • Elastodynamic inversion for shape reconstruction and type classification of flaws 査読

    M Kitahara, K Nakahata, S Hirose

    WAVE MOTION   36 ( 4 )   443 - 455   2002年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    Two linearized inverse scattering methods are investigated to reconstruct the shape of flaws in the elastic solid. One is based on the Born approximation and the other is based on the Kirchhoff approximation. The Born inversion is sensitive to the volumetric flaw but not to a crack-like flaw. On the other hand, the Kirchhoff inversion reacts to both boundaries of volumetric and crack-like flaws. The combined use of Born and Kirchhoff inversions leads to the classification method of flaw type. The performance of the proposed classification procedure is demonstrated by the numerical simulations and then by the experimental measurements for the two-dimensional models of flaws. An example for the three-dimensional shape reconstruction is also shown by using the numerically calculated backscattering amplitudes. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/S0165-2125(02)00035-5

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  • Shape reconstruction of defects in inhomogeneous material 査読

    K Nakahata, M Kitahara

    REVIEW OF PROGRESS IN QUANTITATIVE NONDESTRUCTIVE EVALUATION, VOLS 21A & B   615   99 - 106   2002年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:AMER INST PHYSICS  

    A shape reconstruction method in an inhomogeneous material is investigated by using the ultrasonic waveforms in this study. The frequency characteristics of phase velocity due to inhomogeneity of the material are introduced to the Born and Kirchhoff inversion algorithms. Here, the mortar specimens containing volume fractions of 5% and 10% inclusions are prepared. The results show that the Born and Kirchhoff inversions reconstruct the shape and size of the artificial defect in mortar specimens.

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  • 三次元逆散乱解析に基づいた欠陥断面の再構成 査読

    村上賢治, 中畑和之, 山田真幸, 北原道弘

    境界要素法論文集   19   43 - 48   2002年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 線形化逆散乱解析の高速化と欠陥形状再生への適用 査読

    中畑和之, 大西正浩, 北原道弘

    応用力学論文集   5   67 - 74   2002年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2208/journalam.5.67

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  • A classification method of defect type by born and Kirchhoff inversions 査読

    K Nakahata, M Kitahara

    REVIEW OF PROGRESS IN QUANTITATIVE NONDESTRUCTIVE EVALUATION, VOLS 20A AND 20B   557   787 - 794   2001年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:AMER INST PHYSICS  

    Two linearized inverse scattering methods are investigated to classify the defect type in an elastic body. The methods are based on the Born and Kirchhoff approximations for the unknown displacement in the integral representation of scattered field. From the result of experimental measurement, the Born inversion reconstructs the volume of defects and the Kirchhoff inversion reconstructs the surface of defects. The combination of two inversion methods leads to the classification between volumetric defect and crack.

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  • 逆散乱解析に基づいた欠陥形状再構成における超音波ビーム径の影響 査読

    中畑和之, 北原道弘

    非破壊検査   50 ( 7 )   462 - 469   2001年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 位相の反転・非反転現象に着目した欠陥による後方散乱波形解析 査読

    小田島淳, 中畑和之, 北原道弘

    境界要素法論文集   18   23 - 28   2001年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 散乱波動場の可視化と欠陥の大きさ推定への一応用 査読

    中畑和之, 市野太介, 北原道弘

    応用力学論文集   4   15 - 22   2001年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2208/journalam.4.15

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  • Shape reconstruction methods with incomplete data 査読

    K Nakahata, M Kitahara

    REVIEW OF PROGRESS IN QUANTITATIVE NONDESTRUCTIVE EVALUATION, VOLS 19A AND 19B   509   919 - 926   2000年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:AMER INST PHYSICS  

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  • 計測波形による欠陥形状の再生と使用周波数帯域に関する考察 査読

    中畑和之, 北原道弘

    応用力学論文集   3   91 - 98   2000年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:土木学会  

    DOI: 10.2208/journalam.3.91

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  • ミクロ非均質材料中に存在するマクロ欠陥形状の一評価法 査読

    寺田賢二郎, 中畑和之, 北原道弘

    日本機械学会論文集   65 ( 631(A) )   138 - 145   1999年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    A method of evaluating the macroscopic shape of defects in microscopically inhomogeneous material such as inclusion-reinforced composites is proposed by considering the order of scales that describes the mechanical behaviors (or physical phenomena). By using the method of multi-scale asymptotic expansions for field variables, the averaging technique with representative volume elements for inhomogeneous media becomes a reasonable tool to deal with the medium as a homogeneous one in macroscale. Therefore the linearized inverse scattering method along with Kirchhoff approximations can be applied to identify the shape of defects in macroscopically homogeneous media since the homogenization procedure replaces the media by homogeneous ones. Numerical examples show the capability of the proposed method to determine the shape of cracks whose sizes are much larger than the microscopic heterogeneities, which are invisible for ultrasonic waves.

    DOI: 10.1299/kikaia.65.552

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    その他リンク: https://jlc.jst.go.jp/DN/JALC/00059805083?from=CiNii

  • 線形化逆散乱解析法の欠陥位置と形状再構成能に関する一検討 査読

    北原道弘, 中畑和之, 廣瀬壮一

    応用力学論文集   1 ( 1 )   167 - 174   1998年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:土木学会  

    DOI: 10.2208/journalam.1.167

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書籍等出版物

  • 超音波探傷試験II 2019

    中畑 和之( 担当: 分担執筆 範囲: 2.6)

    日本非破壊検査協会  2019年 

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  • 社会インフラ メンテナンス学

    中畑 和之( 担当: 分担執筆 範囲: II工学編,第6章,10 担当)

    土木学会  2017年 

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  • 超音波探傷試験III 2017

    中畑 和之( 担当: 分担執筆 範囲: 第2部,DとF 担当)

    日本非破壊検査協会  2017年 

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  • 巨大構造物ヘルスモニタリング

    中畑 和之( 担当: 分担執筆 範囲: 第3編,第2章,第4節 担当)

    エヌ・ティー・エス  2015年 

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  • Ultrasonic Waves

    中畑 和之( 担当: 分担執筆 範囲: Chapter 3 担当)

    InTech  2012年 

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MISC

  • ゲート制御レーザ発振による光音響チャープ波の生成とその検証

    中畑和之, 山内謙汰, 林高弘

    信学技報   123 ( US-338 )   26 - 28   2024年2月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:速報,短報,研究ノート等(学術雑誌)  

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  • 光音響縦波と横波を利用した 固体中のデュアルモードイメージングに関する研究

    中畑和之, 廣瀬悠人, 中村太一

    レーザー学会 光音響イメージング技術専門委員会プログラム・抄録集   25   1 - 4   2024年2月

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    記述言語:日本語   掲載種別:速報,短報,研究ノート等(学術雑誌)  

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  • 部分閉口き裂面で発生する屈折超音波のモデル化

    中畑和之, 小野寺慧, 丸山泰蔵

    第44回 超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム   44   3P2-14   2023年11月

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    担当区分:筆頭著者   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(国際会議)  

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  • 非破壊検査のDX ~NDE4.0とデータ利活用~ 招待 査読

    中畑和之

    保全学   22   5 - 8   2023年10月

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    担当区分:筆頭著者   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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  • 非破壊検査におけるデータ同化 招待 査読

    中畑和之

    非破壊検査   72 ( 7 )   282 - 287   2023年7月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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  • Simulation of Photoacoustic Wave Generation and Propagation in Fluid-solid Coupled Media Using Finite Integration Technique 査読

    Kazuyuki Nakahata, Akihiro Miki, Taizo Maruyama

    Advances in Computational Mechanics and Applications, OES 2023   SI 29   359 - 373   2023年5月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(国際会議プロシーディングズ)  

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  • 光音響現象を利用したレーザ超音波法のシミュレーション 招待 査読

    中畑 和之, 三木 陽大, 丸山 泰蔵

    非破壊検査   72 ( 2 )   58 - 63   2023年2月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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  • 非破壊検査のDX ~ NDE4.0 とセンシングデータの利活用~ 招待

    中畑和之

    第22回保全セミナー講演予稿集   69 - 75   2023年2月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:講演資料等(セミナー,チュートリアル,講習,講義他)  

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  • FIT による光音響波伝搬のための流体固体連成解析とその実験的検証

    中畑和之, 三木陽大, 丸山泰蔵

    第43回 超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム   43   1J3-3   2022年10月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(国際会議)  

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  • i-Construction推進のための愛媛大学の取り組み

    中畑和之

    土木学会誌   2022 ( 9 )   2022年9月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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  • 道路維持管理のDX ー非破壊検査データの共有と活用ー 招待

    中畑和之

    高速道路と自動車   65 ( 7 )   5 - 8   2022年7月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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  • 有限積分法を用いた光音響波の伝搬シミュレーションと実験による検証

    三木陽大, 廣瀬悠人, 丸山泰蔵, 中畑和之

    レーザー学会光音響イメージング技術専門委員会プログラム・抄録集   16   1 - 4   2022年3月

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    担当区分:責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(全国大会,その他学術会議)  

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  • 有限要素解析を用いた液体充填パイプの ガイド波のモード連続追跡法

    丸山泰蔵, 中畑和之

    超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム   2021年10月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(国際会議)  

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  • AIの時代にこそ波動理論の活用を! 招待

    中畑和之

    非破壊検査   70 ( 9 )   372 - 378   2021年9月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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  • アレイセンサを用いたコンクリート/アスファルトの超音波・電磁波イメージング

    中畑和之, 武藤健太

    検査技術   26 ( 9 )   1 - 8   2021年9月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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  • 非破壊検査におけるDXの動向 -NDE4.0とデータ相互運用 招待

    中畑和之

    日本鋼構造協会 JSSC会誌   46 ( 121 )   14 - 15   2021年7月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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  • 超音波アレイ探触子の移送によるシームレスな広域イメージング

    中畑和之, 牧田陽行, 林恭平, 上林正和

    超音波テクノ   33 ( 2 )   1 - 5   2021年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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  • ガイド波理論のイロハ -分散関係と伝搬モード- 査読

    中畑和之

    日本音響学会誌   76 ( 12 )   712 - 719   2020年12月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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  • 超音波時間反転解析による異方性材内部の欠陥イメージング

    溝田裕久, 天野裕維, 中畑和之

    超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム   2020年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(国際会議)  

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  • レーザー超音波法による波動可視化検査の特徴 =レーザー光照射型と受信型による可視化結果の比較= 招待

    中畑和之, 天野裕維, 永井政貴, 林 山

    超音波techno   32 ( 3 )   11 - 15   2020年5月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)  

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  • 光超音波計測と可視化技術 (光超音波3Dイメージング技術の開発) 査読

    中畑和之, 椎名毅

    非破壊検査   68 ( 12 )   572 - 578   2019年12月

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    担当区分:責任著者   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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  • 光音響波を用いたCFRP内部の3次元非破壊イメージング

    中畑和之, 唐川和輝

    検査技術   24 ( 11 )   72 - 76   2019年11月

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    担当区分:筆頭著者   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)  

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  • 超音波非破壊検査へのデータ同化の導入 −大規模シミュレーションと多点計測データを つなぐ− 招待 査読

    中畑 和之

    非破壊検査   68 ( 2 )   44 - 49   2019年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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  • 開閉口するき裂からの散乱波のシミュレーションとアレイ映像化への応用 招待

    中畑 和之

    超音波TECHNO   30 ( 2 )   80 - 84   2018年4月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)  

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  • 低周波アレイ探触子を用いたコンクリート深部の埋設物の高速映像化 招待

    中畑和之, 小澤耀生, 大平克己, 小川健三

    検査技術   22 ( 10 )   6 - 10   2017年10月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)   出版者・発行元:日本工業出版  

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  • 炭素繊維強化樹脂中を伝搬する超音波の可視化計測とシミュレーション 招待

    中畑 和之, 黄木 景二, 斎藤 隆泰

    超音波TECHNO   29 ( 4 )   69 - 74   2017年8月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)  

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  • 革新的な非破壊検査技術開発への取り組み 招待

    中畑 和之

    日本保全学会 第14回学術講演会要旨集,特別企画   14   5 - 12   2017年8月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(全国大会,その他学術会議)  

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  • 50kHzアレイ探触子を用いたFSAP方式によるコンクリート内部の高速映像化 招待

    中畑和之, 小澤耀生, 大平克己, 小川健三

    超音波TECHNO   29 ( 2 )   60 - 63   2017年4月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)   出版者・発行元:日本工業出版  

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  • フェーズフィールド法による多結晶モデルを用いた超音波三次元伝搬解析

    中畑和之, 菅原弘貴, 溝田裕久, 永島良昭

    信学技報   115 ( 464 )   17 - 21   2016年2月

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    記述言語:日本語   掲載種別:速報,短報,研究ノート等(学術雑誌)  

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  • マトリクスアレイ探触子を用いたFSAP方式による内部きずの三次元イメージング 招待

    中畑 和之

    超音波TECHNO   28 ( 1 )   27 - 32   2016年1月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)  

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  • 電磁超音波法によって発生したガイド波の三次元モデリングと実験波形と比較 招待

    中畑和之, 大月誠

    超音波TECHNO   27 ( 2 )   29 - 32   2015年4月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)  

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  • 超音波マトリクスアレイ探触子を用いたFSAP方式による欠陥の3次元再構成

    中畑和之, 堀口貴志, 高本龍直

    信学技報   114 ( 464 )   23 - 27   2015年2月

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    記述言語:日本語   掲載種別:速報,短報,研究ノート等(学術雑誌)  

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  • 波動伝搬シミュレータを援用した時間反転法による非均質材料中の欠陥の映像化 招待

    中畑和之, 斎藤隆泰, 木本和志

    超音波TECHNO   27 ( 1 )   72 - 76   2015年2月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)  

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  • GPU計算を導入した超音波3次元映像化装置 招待

    中畑和之

    検査技術   20 ( 6 )   22 - 26   2015年

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)  

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  • コンクリート中を伝搬する超音波の三次元シミュレーションと実験的検証 (特集 超音波等を適用したプラントの保守検査)

    中畑 和之, 廣瀬 壮一

    超音波techno   26 ( 3 )   39 - 44   2014年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本工業出版  

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  • FSAP方式による任意の曲率を有する材料のリアルタイム内部イメージング (超音波)

    堀口 貴志, 徳増 純男, 中畑 和之

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報   113 ( 439 )   51 - 54   2014年2月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    可撓性を有するフレキシブルアレイ探触子は,設置面が凹凸や曲率を有する場合でも,任意に曲げることで被検体に合わせて接触させることができる.ここでは,フレキシブルアレイ探触子を全波形サンプリング処理(FSAP)方式による映像化手法に適用し,不規則面を有する金属中の欠陥の映像化を試みる.FSAP方式では,超音波の送・受信にアレイ探触子の素子を1つずつ利用し,すべての素子の送受信の組み合わせを収録する,この収録した波形から集束ビームを合成し,各画素に集束ビームを送信することで映像化を行う.これまでGPUによる汎目的計算技術によって,FSAP方式は高速に欠陥像を再構成できることを示している.ここでは,リレー回路を改良した高速マルチプレクサと組み合わせることで,波形収録から欠陥再構成までを行うFSAP方式の映像化システムのプロトタイプを開発した.本システムを用いれば,24×24素子の組み合わせを利用した場合,約3秒で映像化が可能である.

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  • GPGPUの非破壊検査への応用 −波動伝搬シミュレーションから欠陥映像化まで− 招待 査読

    中畑和之

    非破壊検査   63 ( 3 )   113 - 119   2014年

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   出版者・発行元:日本非破壊検査協会  

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  • OS0617 長尺材料に対するSAFEを用いたガイド波の伝搬モード解析とFITによる検証

    中畑 和之, 大月 誠, 林 高弘

    M&M材料力学カンファレンス   2013   "OS0617 - 1"-"OS0617-3"   2013年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    It is essential for the nondestructive ultrasonic testing to predict the wave propagation mode in a long object such as pipe, plate, among others. To obtain the propagation mode in long objects with complicated cross section and local inhomogeneity, the semi-analytical finite element method (SAFE) has been proposed previously. In this study, the validity of the SAFE is checked with ultrasonic signals. Instead of using measured signals, we here use numerical signals which are calculated with the elastodynamic finite integration technique (FIT). The propagation mode and dispersion curves obtained from the SAFE and the FIT show a good agreement.

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  • FSAP方式による超音波イメージングの高速化とコンクリート非破壊検査への応用

    堀口貴志, 川村郡, 岡崎慎一郎, 中畑和之

    土木学会年次学術講演会講演概要集(CD-ROM)   68th   ROMBUNNO.V-347   2013年8月

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    記述言語:日本語  

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  • 第20回 超音波による非破壊評価シンポジウム報告

    中畑 和之

    非破壊検査 : journal of N.D.I   62 ( 5 )   233 - 233   2013年5月

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    記述言語:日本語  

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  • 低周波アレイ探触子を用いたコンクリート中の空隙の超音波イメージング (超音波)

    中畑 和之, 川村 郡, 廣瀬 壮一

    電子情報通信学会技術研究報告 : 信学技報   112 ( 437 )   49 - 52   2013年2月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    超音波アレイ探触子を用いて非均質材料内部の空隙を再構成する方法として,著者等は全波形サンプリング処理(FSAP)方式を提案している.FSAP方式では電子スキャンの遅延回路を使用しないので,簡単な装置構成で高電圧かつ連続波によるアレイ映像化が可能である 本研究では,低周波アレイ探触子を作成し、FSAP方式によるコンクリート中のスリット状空隙の再構成を試みる.欠陥再構成の前に、コンクリート内部の波動場の特性を数値解析によって検証した結果,使用するアレイ探触子の周波数帯域では分散は顕著ではないことを確認した.従って、音速を一定と仮定してFSAP方式による欠陥の映像化を試みた結果, 200mm程度の深さにある空隙が再構成できた.

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  • 超音波フェーズドアレイ探触子による音場の3Dモデリングと送信ビームの特徴について 招待 査読

    中畑和之, 河野尚幸

    非破壊検査   62 ( 2 )   76 - 83   2013年

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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  • 超音波シミュレーションときずの画像化への応用 招待 査読

    廣瀬壮一, 中畑和之

    非破壊検査   62 ( 1 )   21 - 28   2013年

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   出版者・発行元:日本非破壊検査協会  

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  • FSAP方式による任意の曲率を有する材料のリアルタイム内部イメージング

    堀口貴志, 徳増純男, 中畑和之

    信学技報   112 ( 437 )   49 - 52   2013年

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    記述言語:日本語   掲載種別:速報,短報,研究ノート等(学術雑誌)  

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  • 超音波アレイ探触子を用いたコンクリート部材内部の空隙および剥離欠陥の再構成の試み 招待

    中畑 和之

    超音波TECHNO   25 ( 4 )   13 - 17   2013年

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)   出版者・発行元:日本工業出版  

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  • 非接触空中伝搬超音波法のモデル化と数値シミュレーション 招待

    中畑 和之

    超音波TECHNO   25 ( 3 )   40 - 44   2013年

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)   出版者・発行元:日本工業出版  

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  • 非接触・空中伝搬超音波法によるアルミニウム平板の入射角の検討 招待

    高橋雅和, 小倉幸夫, 西野秀郎, 中畑和之

    超音波TECHNO   25 ( 2 )   92 - 95   2013年

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)   出版者・発行元:日本工業出版  

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  • 3J2-1 非接触・空中伝搬超音波法によるアルミニウム平板の入射角の検討(測定技術,映像法,非破壊評価)

    高橋 雅和, 小倉 幸夫, 西野 秀郎, 中畑 和之

    超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演論文集   33   293 - 294   2012年11月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム運営委員会  

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  • 低周波アレイ探触子による非均質材料内部の空隙の超音波画像化

    矢野智之, 川村郡, 中畑和之, 岡崎慎一郎

    土木学会年次学術講演会講演概要集(CD-ROM)   67th   ROMBUNNO.V-011   2012年8月

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    記述言語:日本語  

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  • 無線加速度センサを用いた橋梁の3次元可視化と振動モードの抽出に関する研究

    川原正人, 高本龍直, 中畑和之, 大賀水田生

    土木学会年次学術講演会講演概要集(CD-ROM)   67th   ROMBUNNO.I-501   2012年8月

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    記述言語:日本語  

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  • 日韓ワークショップ

    中畑 和之

    計算工学   17 ( 3 )   2821 - 2822   2012年7月

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    記述言語:日本語  

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  • 非破壊検査 イメージベースFITによる高速・高精度な超音波伝搬シミュレーション

    中畑 和之

    超音波techno   24 ( 3 )   65 - 70   2012年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本工業出版  

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  • リアルタイム波動伝搬シミュレーターを援用した時間反転法による欠陥の映像化

    中畑和之

    平成24年度秋季講演大会講演概要集   79 - 80   2012年

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  • コンクリート中を伝搬する超音波のモデル化と欠陥の映像化シミュレーション 招待

    中畑和之

    超音波TECHNO   24 ( 2 )   72 - 76   2012年

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)   出版者・発行元:日本工業出版  

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  • 非接触・空中伝搬超音波検査法の開発と応用例 招待

    高橋雅和, 野地正明, 桐生啓二, 高橋修, 小倉幸夫, 松嶋正道, 西野秀郎, 中畑和之, 川嶋紘一郎

    超音波TECHNO   24 ( 2 )   82 - 87   2012年

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)   出版者・発行元:日本工業出版  

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  • 可撓性アレイプローブを用いた不規則面からの内部きずの超音波映像化

    中畑和之, 徳増純男

    信学技報   112 ( 84 )   1 - 5   2012年

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    記述言語:日本語   掲載種別:速報,短報,研究ノート等(学術雑誌)  

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  • 低周波アレイ探触子を用いたFSAP方式によるコンクリート中の空洞欠陥の超音波映像化

    中畑和之

    日本非破壊検査協会コンクリート構造物の非破壊検査論文集   4   105 - 114   2012年

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  • 2Pa1-7 高感度・非接触空中超音波検査法の開発と最近の応用例(ポスターセッション)

    高橋 雅和, 高橋 修, 野地 正明, 小倉 幸夫, 松島 正道, 西野 秀郎, 中畑 和之, 川嶋 紘一郎

    超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演論文集   32   69 - 70   2011年11月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム運営委員会  

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  • OS11F081 Simulation of Ultrasonic- and Electromagnetic-wave Nondestructive Testings for Concrete with Image Based FIT

    IGA Tatsuro, NAKAHATA Kazuyuki, ISSHIKI Masaharu, IDO Shun

    Abstracts of ATEM : International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics : Asian Conference on Experimental Mechanics   2011 ( 10 )   "OS11F081 - 1"-"OS11F081-7"   2011年9月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    Nowadays ultrasonic and electromagnetic waves are often used for the quantitative nondestructive testing of concrete. The evaluation of material deterioration and detection of defects in concrete are carried out using the ultrasonic wave. On the other hand, the position of reinforced bars can be reconstructed by using the electromagnetic wave. In order to obtain a better understanding of propagation of both ultrasonic and electromagnetic waves in concrete, it is effective to model the wave propagation and scattering process explicitly in the time domain. This study presents a numerical time domain modeling of ultrasonic and electromagnetic waves. Our simulation tool is based on the finite integration technique (FIT) and combined with an image based modeling approach. The FIT is a grid-based spatial discretization method that works in conjunction with a leap-frog type explicit scheme. In the image based modeling, geometries of concrete are determined by a digital image, e.g. a cross-sectional picture, CT data, etc. Then the processed pixel or voxel data are directly fed into the FIT. Here simulations of the contact ultrasonic method and electromagnetic radar method for concrete are demonstrated.

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  • 無線加速度センサによる構造物の多点同時計測と振動の3次元可視化

    中畑和之, 高本龍直, 岡村未対, 大賀水田生

    土木学会年次学術講演会講演概要集(CD-ROM)   66th   ROMBUNNO.CS9-008   2011年8月

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    記述言語:日本語  

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  • 非接触・空中伝搬超音波透過探傷法の開発と応用例 招待 査読

    高橋雅和, 野地正明, 桐生啓二, 高橋修, 小倉幸夫, 松嶋正道, 西野秀郎, 中畑和之, 川嶋紘一郎

    非破壊検査   60 ( 9 )   518 - 522   2011年

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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  • イメージベースシミュレーションを援用した時間反転法による固体内欠陥の映像化の試み

    中畑和之, 木本和志

    信学技報   111 ( 88 )   1 - 6   2011年

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    記述言語:日本語   掲載種別:速報,短報,研究ノート等(学術雑誌)  

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  • イメージベースモデリングによる超音波伝搬シミュレーション 招待

    中畑和之

    日本音響学会誌   67 ( 7 )   273 - 278   2011年

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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  • 有限積分法(FIT)のイメージベース波動伝搬シミュレーションへの応用 招待 査読

    中畑和之, 高田恭兵

    非破壊検査   60 ( 4 )   204 - 209   2011年

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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  • 2E-4 テーパ部を有する板中のSHガイド波の伝ぱ挙動(測定技術,映像法,非破壊評価&圧電デバイス)

    Nurmalia Hardady, 中村 暢伴, 荻 博次, 平尾 雅彦, 中畑 和之

    超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演論文集   31   285 - 286   2010年12月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム運営委員会  

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  • 波動伝搬解析のためのイメージベースEFITとFEMの性能比較について

    田中 貴之, 中畑 和之

    計算工学講演会論文集 = Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science   15 ( 1 )   375 - 378   2010年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算工学会  

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  • 3次元逆散乱解析法による固体内部きずの超音波画像化

    中畑和之, 渡邉怜, 斎藤隆泰, 廣瀬壮一

    第59回理論応用力学講演会講演論文集   59   347 - 348   2010年

  • 2次元時間領域動弾性境界要素法を用いた非線形超音波シミュレーション

    斎藤隆泰, 古田雄輔, 廣瀬壮一, 中畑和之

    計算工学講演会論文集   vol.16   CD-ROM収録   2010年

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  • 欠陥を有する材料接合界面における非線形超音波のシミュレーション

    古田雄輔, 斎藤隆泰, 廣瀬壮一, 中畑和之

    第60回理論応用力学講演会   OS05-016, (CD-ROM収録)   2010年

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  • イメージベースEFITによるコンクリート内部の3次元超音波伝搬解析

    中畑和之

    平成22年度秋季講演大会講演概要集   171 - 172   2010年

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  • イメージベースFITによる超音波伝搬解析と超音波映像化への応用

    中畑和之

    2010年度第1回超音波部門講演会資料   1 - 6   2010年

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  • EFITを用いた波動伝搬解析のためのイメージべースモデリング

    中畑和之, 木本和志, 廣瀬 壮一

    計算数理工学論文集   7 ( 2 )   267 - 272   2008年

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  • 超音波アレイ探触子による金属材料内部の欠陥イメージング 招待

    中畑和之

    超音波TECHNO   19 ( 1 )   87 - 90   2007年

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)  

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  • Application of memory-saved time domain BIE method for visualization of scattered wave fields

    K. Nakahata, S. Hirose

    Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation, AIP   24   51 - 58   2005年

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  • 時間域BEMによる非線形超音波法のシミュレーション 招待

    中畑和之, 廣瀬壮一

    超音波TECHNO   17 ( 4 )   102 - 105   2005年

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)   出版者・発行元:日本工業出版  

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  • Fast imaging of 3-D flaw using linearized inverse scattering methods

    K. Nakahata, S. Hirose, M. Kitahara

    Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation, AIP   23   674 - 681   2004年

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  • メモリ節約型時間域BEMの超音波シミュレーションへの適用

    中畑和之, 廣瀬壮一

    第12回機械材料・材料加工技術講演会 (M&P 2004) 講演論文集, 日本機械学会   387 - 388   2004年

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  • 曲面を有する材料に対する超音波斜角探傷試験のシミュレーション

    中畑和之, 廣瀬壮一

    土木学会第59回年次学術講演会講演概要集 I   CDROM-I:1207-1208   2004年

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  • 散乱振幅スペクトルによる欠陥種類評価

    中畑和之, 廣瀬壮一, 永田泰昭

    計算工学講演会論文集   9   269 - 272   2004年

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  • 斜角探触子の入射波動場を考慮した超音波伝播シミュレーション

    中畑和之, 廣瀬壮一

    第11回超音波による非破壊評価シンポジウム講演論文集, (社)日本非破壊検査協会超音波分科会   43 - 48   2004年

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  • 超音波計測ツール =線形逆散乱法による欠陥像の再生= 招待

    北原道弘, 中畑和之

    超音波TECHNO   15 ( 5 )   11 - 15   2003年

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)   出版者・発行元:日本工業出版  

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  • Three dimensional shape reconstruction of defects from reassured backscattering waveforms

    M. Yamada, K. Nakahata, M. Kitahara

    Inverse Problems in Engineering Mechanics III   137 - 144   2002年

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  • 621 超音波による鉄筋界面損傷部のイメージング

    山田 真幸, 中畑 和之, 北原 道弘

    材料力学部門講演会講演論文集   2002   515 - 516   2002年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    A linearized inverse scattering method is applied to the reconstruction of a damaged part in the interface of materials. In this study, cement-based material with a reinforcing steel bar is prepared, where a damaged part exists on the interface of the steel bar and cement-based materials. The experimental measurement is performed and it is shown that the linealized method reconstructs the part of imperfections on the interface.

    DOI: 10.1299/jsmezairiki.2002.0_515

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  • 三次元逆散乱法による欠陥形状の再生

    山田真幸, 中畑和之, 北原道弘

    機械学会平成12年度材料力学部門講演会講演論文集   273 - 274   2000年

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講演・口頭発表等

  • 有限要素解析を用いた液体充填パイプの ガイド波のモード連続追跡法

    丸山泰蔵, 中畑和之

    第42回 超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム  2021年10月 

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    開催年月日: 2021年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 粒子フィルタと弾性波探査シミュレーションを用いた地盤内欠陥同定

    種子永栄輝, 村上 章, 中畑和之, 藤澤和謙

    第75回農業農村工学会京都支部研究発表会  2018年11月 

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    開催年月日: 2018年11月

    記述言語:日本語  

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  • 弾性波探査解析に粒子フィルタを適用した土構造物内の劣化箇所の位置および形状の推定

    高松亮佑, 村上 章, 中畑和之, 藤澤和謙, 種子永栄輝

    第53回地盤工学研究発表会  2018年7月 

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    開催年月日: 2018年7月

    記述言語:日本語  

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  • FRP を伝搬する超音波のモデル化と表層きずの光音響イメージング 招待

    中畑 和之

    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論文集  2018年3月 

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    開催年月日: 2018年3月

    記述言語:日本語  

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  • アダプティブFSAP 法による曲面を有する金属内部の超音波アレイ映像化

    中畑和之, 小澤耀生, 林恭平, 上林正和

    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論文集  2018年3月 

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    開催年月日: 2018年3月

    記述言語:日本語  

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  • レーザー超音波可視化試験を用いた擬似等方積層板に対する弾性定数の推定とFDTD法による検証

    大芦健太, 斎藤隆泰, 中畑和之

    平成29年度安全・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論文集  2018年3月 

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    開催年月日: 2018年3月

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  • 粒子フィルタと弾性波探査シミュレーションによる地中の欠陥部パラメータの推定

    古川智大, 高松亮佑, 村上 章, 中畑和之, 藤澤和謙

    第74回農業農村工学会京都支部研究発表会  2017年10月 

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    開催年月日: 2017年10月

    記述言語:日本語  

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  • 多点振動計測を用いた構造部材の振動可視化による割れ検出の試み

    松本愛, 齊藤中, 森伸一郎, 中畑和之

    土木学会年次学術講演会講演概要集(CD-ROM)  2017年8月 

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    開催年月日: 2017年8月

    記述言語:日本語  

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  • 粒子フィルタと弾性波探査シミュレーションによる地盤パラメータの推定

    古川智大, 高松亮佑, 村上 章, 中畑和之, 藤澤和謙

    平成29年度農業農村工学会大会講演会  2017年8月 

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    開催年月日: 2017年8月

    記述言語:日本語  

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  • レーザ照射による弾性波の発生と周波数制御に関する基礎検討

    山内謙太, 中村蒼嗣, 丸山泰蔵, 中畑和之, 林 高弘

    土木学会全国大会第78回年次学術講演会  2023年9月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 部分閉口き裂面で屈折する超音波のモデル化に関する基礎検討

    中畑和之, 小野寺慧, 丸山泰蔵

    日本非破壊検査協会 2023年度秋季講演大会  2023年10月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 3D 測量データと物理シミュレーションの融合に関する基礎検討

    中畑和之, 丸山泰蔵, 田村健悟, 矢田貝果那

    土木学会全国大会第78回年次学術講演会  2023年9月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 部分閉口き裂面で発生する屈折超音波のモデル化 国際会議

    中畑和之, 小野寺慧, 丸山泰蔵

    第 44 回 超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム  2023年11月 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  • レーザー照射による低周波超音波の発生に関する基礎検討

    山内謙太, 中村蒼嗣, 丸山泰蔵, 中畑和之

    土木学会四国支部 第 29 回技術研究発表会  2023年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 閉じたき裂を含む構造部材の振動・波動計測と数値モデリング

    高橋栞太, 中畑和之, 伊津美 隆, 大平克己

    第26回超音波による非破壊評価シンポジウム  2019年1月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • CFRPのマクロな弾性スティフネスの非侵襲計測と薄板モデルへの適用

    山名亮汰, 天野裕維, 中畑和之

    第26回超音波による非破壊評価シンポジウム  2019年1月 

     詳細を見る

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • 同時励振FSAP法を用いた閉じたき裂の映像化の試み

    細川隼人, 牧田陽行, 中畑和之, 小原良和

    第26回超音波による非破壊評価シンポジウム  2019年1月 

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    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • 光音響波を利用したCFRP 内部の開口合成イメージング

    三木 陽大, 唐川 和輝, 中畑 和之

    日本機械学会2019年度年次大会  2019年9月 

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    会議種別:ポスター発表  

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  • 光音響イメージングによるCFRPの繊維うねりの評価

    中畑和之, 唐川和輝, 水上孝一, 黄木景二

    2019 年度 非破壊検査総合シンポジウム  2019年6月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 深層学習によるWavefieldデータからの欠陥の自動検出

    齋藤泰彦, 都築幸乃, 中畑和之

    第27回超音波による非破壊評価シンポジウム  2020年1月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • アレイ探触子の移送による多点計測を利用した広域FSAPイメージング

    牧田陽行, 中畑和之

    日本機械学会2019年度年次大会  2019年9月 

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    会議種別:ポスター発表  

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  • 低周波マトリクスアレイ探触子を用いたコンクリート内部の3次元映像化

    武藤健太, 牧田陽行, 中畑和之, 大平克己, 浅川濯, 小川健三

    第27回超音波による非破壊評価シンポジウム  2020年1月 

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    会議種別:ポスター発表  

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  • 光音響イメージングのための開口合成アルゴリズムに関する検討

    三木陽大, 天野裕維, 中畑和之

    第27回超音波による非破壊評価シンポジウム  2020年1月 

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    会議種別:ポスター発表  

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  • 光音響波イメージングのための開口合成アルゴリズムの検討

    中畑和之, 三木陽大, 天野裕維

    レーザー学会 光音響イメージング技術専門委員会  2020年2月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • レーザー超音波法を用いたCFRP中の波動場の可視化と数理モデルの構築

    溝上尚弥, 中畑和之, 黄木景二, 堤三佳, 森 亜也華, 斎藤 隆泰

    第 64 回理論応用力学講演会  2017年8月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 相反性を利用した多点衝撃加振によるガイド波の可視化と精度検証

    高橋栞太, 唐川和輝, 松本 愛, 中畑和之

    第 64 回理論応用力学講演会  2017年8月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 低周波アレイ探触子を用いたコンクリート深部の鉄筋映像化

    小澤耀生, 泉英輝, 中畑和之, 大平克己, 小川健三

    土木学会第72回年次学術講演会  2017年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 鉄道レールの超音波検査のための半解析的有限要素法による伝搬モード解析

    唐川和輝, 中畑和之

    土木学会第72回年次学術講演会  2017年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 相反性を利用した多点加振による構造部材の振動の3次元可視化

    高橋栞太, 松本愛, 中畑和之

    土木学会第72回年次学術講演会  2017年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • レーザー超音波法によるFRP 中の超音波伝搬の可視化と弾性定数の推定の試み

    溝上尚弥, 中畑和之, 斎藤隆泰

    土木学会第72回年次学術講演会  2017年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 多点振動計測を用いた構造部材の振動可視化による割れ検出の試み

    松本 愛, 齊藤 中, 森伸一郎, 中畑和之

    土木学会第72回年次学術講演会  2017年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 粒子フィルタによる振動データからの構造部材の損傷推定

    中畑和之, Aisyah Zabri, 齊藤 中, 村上 章

    土木学会第72回年次学術講演会  2017年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 橋梁のデジタルツインの作成と全視野振動測定による検証

    田村 健悟, 丸山 泰蔵, 中畑 和之, 島崎 航平, 石井 抱

    土木学会全国大会第77回年次学術講演会  2022年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 連続法を用いたガイド波の伝搬モードの追跡解析

    中畑和之, 浜田眞克, 丸山泰蔵

    日本非破壊検査協会秋季講演大会  2021年11月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • データ同化を利用したアダプティブFSAP の精度向上に関する検討

    齋藤泰彦, 林恭平丸山泰蔵, 中畑和之

    第29回超音波による非破壊評価シンポジウム  2022年1月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 光音響法を利用したコンクリート中を伝搬する超音波の可視化

    武藤健太, 中畑和之, 永井政貴, 林 山

    第29回超音波による非破壊評価シンポジウム  2022年1月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 非破壊検査のDX ~NDE4.0の概念とアカデミーの貢献~ 招待

    日本音響学会2022年春季研究発表会  2022年3月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 動弾性・音響有限積分法によるレーザー超音波法の数値シミュレーション

    三木陽大, 丸山泰蔵, 中畑和之

    第29回超音波による非破壊評価シンポジウム  2022年1月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 光音響法によるコンクリート中を伝搬する超音波の可視化

    大河内健人, 武藤健太, 丸山泰蔵, 中畑和之

    土木学会四国支部 第 28 回技術研究発表会  2022年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 振動時の疲労き裂の開閉口に伴う超音波透過波形の動的変化について

    川﨑藍流, 小野寺慧, 丸山泰蔵, 中畑和之

    土木学会四国支部第28回技術研究発表会  2022年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 橋梁のデジタルツインの作成と振動測定による検証

    田村健悟, 丸山泰蔵, 中畑和之

    土木学会四国支部 第 28 回技術研究発表会  2022年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 幾何学的非線形を考慮したEFIT による弾性波解析の基礎検討

    朝日快佳, 丸山泰蔵, 中畑和之

    土木学会四国支部 第 28 回技術研究発表会  2022年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 水道管を伝搬するガイド波に対する相反定理を利用した分散関係の計測

    浦道将, 丸山泰蔵, 中畑和之

    土木学会四国支部 第 28 回技術研究発表会  2022年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 時間周波数解析を用いた水道管を伝搬するガイド波の群速度推定

    川瀬寛己, 浦道将, 丸山泰蔵, 中畑和之

    土木学会四国支部 第 28 回技術研究発表会  2022年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 固体へのレーザー照射による弾性波の発生とその波形特性について

    山内謙汰, 丸山泰蔵, 中畑和之

    土木学会四国支部 第 28 回技術研究発表会  2022年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • アレイ型受信プローブの移送による液体中の超音波イメージング

    山崎泰誠, 中畑和之, 大高 雅彦, 阿部雄太

    日本機械学会2022年度年次大会  2022年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • 機械学習を用いた一方向CFRP に対する新しい弾性定数推定法の開発

    豊田哲志, 斎藤隆泰, 中畑和之

    第66回理論応用力学講演会  2022年6月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • ポロジー導関数を用いた超音波イメージングの実験的検証

    中畑 和之, 中村 悠人, 丸山 泰蔵, 斎藤 隆泰

    日本機械学会2022年度年次大会  2022年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 光音響イメージングのためのマトリクスアレイプローブの適用に関する研究

    廣瀬 悠人, 三木 陽大, 丸山 泰蔵, 中畑 和之

    日本機械学会2022年度年次大会  2022年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • 振動による疲労き裂の開閉口が超音波透過波形に及ぼす影響の測定

    川﨑藍流, 小野寺慧, 丸山泰蔵, 中畑和之

    土木学会全国大会第77回年次学術講演会  2022年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 非線形波動解析のためのEFITの適用に関する検討

    朝日 快佳, 丸山 泰蔵, 中畑 和之

    土木学会全国大会第77回年次学術講演会  2022年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • トポロジー感度に基づいた超音波イメージングの基礎的検討

    丸山泰蔵, 片桐凛久, 中畑和之, 斎藤隆泰

    日本非破壊検査協会秋季講演大会  2021年11月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 土木DXに資するデジタルツインを見据えた大学研究・教育 招待

    中畑和之

    四国CX研究会広報分科会,  2024年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • 液体中でのアレイプローブの移送による超音波イメージングの実験的検証

    山崎泰誠, 中畑和之, 阿部雄太, 大平克己

    第31回超音波による非破壊評価シンポジウム  2024年1月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 画像相関法を用いた構造部材の振動測定の精度に関する基礎的検討

    小林亮介, 谷平智紀, 和田啓志, 中畑和之

    令和6年度土木学会四国支部 第30回技術研究発表会  2024年6月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 過過渡応答データ同化を用いた構造部材の損傷位置の推定のための基礎検討

    中畑和之, 田村健悟, 森山朗成

    令和6年度土木学会四国支部 第30回技術研究発表会  2024年6月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 横締めPC鋼棒の破断に関する室内実験とEFITによる超音波伝播メカニズム解明

    長井春希, 森 伸一郎, 今井美文, 中畑和之, 須賀幸一, 三浦夢乃

    令和6年度土木学会四国支部 第30回技術研究発表会  2024年6月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 産業・社会・地域のi(アイ)センシング ~マイクロからキロメートルまで~ 招待

    中畑和之

    2024年度 非破壊検査総合シンポジウム  2024年6月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 光音響縦波と横波を利用した 固体中のデュアルモードイメージングに関する研究

    中畑 和之, 廣瀬悠人, 中村太一

    レーザー学会 第25 回 (第2 期第14 回) 光音響イメージング技術専門委員会  2024年2月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • ゲート制御レーザ発振による光音響チャープ波の生成とその検証

    中畑和之, 山内謙汰, 林高弘

    電子情報通信学会 US研究会(アコースティックイメージング,非破壊検査,医用超音波,超音波一般)  2024年2月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • デジタル画像相関法による複合材料を構成する要素の弾性波速度の推定

    中畑 和之, 谷平 智紀, 森山 朗成, 和田 啓志

    IIP2024 情報・知能・精密機器部門(IIP 部門)講演会  2024年3月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • SfMで作成した3Dデータと火災シミュレーションの融合に関する基礎検討

    永易和弥, 田村健悟, 中畑和之

    令和6年度土木学会四国支部 第30回技術研究発表会  2024年6月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 非破壊検査DXのためのNDE4.0 ~国内外の動向について~ 招待

    中畑和之

    令和6年度土木学会全国大会研究討論会  2024年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(指名)  

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  • 非破壊検査におけるPhase coherence imagingの映像化性能に関する基礎検討

    目﨑 智大, 山崎 泰誠, 中畑 和之

    日本機械学会 2024年度年次大会  2024年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • 粗骨材の3次元形状と分布を反映したコンクリート中の超音波伝搬シミュレーション

    朝日快佳, 中畑和之, 車谷麻緒

    第31回超音波による非破壊評価シンポジウム  2024年1月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • アレイプローブを利用した固体中の3 次元光超音波イメージング

    廣瀬 悠人, 中畑 和之

    第31回超音波による非破壊評価シンポジウム  2024年1月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 骨材の形状と分布を反映した鉄筋コンクリート中の3次元超音波伝搬解析と検証

    中畑 和之, 朝日 快佳, 車谷 麻緒

    令和6年度土木学会全国大会第79回年次学術講演会  2024年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • デジタルツインのためのシミュレーション・センシング・イメージング

    中畑和之

    伊藤忠テクノソリューションズ 超音波ソリューションセミナー FY2024  2024年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • 非破壊検査のDXとNDE4.0 招待

    中畑和之

    京都大学インフラ先端技術コンソーシアム 第21回全体会議  2024年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • デジタルツインとインフラ維持管理DX 招待

    中畑和之

    四電技術コンサルタント 令和6年度社内技術発表会  2024年10月 

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    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • デジタル画像相関法による超音波イメージからの物性評価の試み

    森山朗成, 和田啓志, 谷平智紀, 清水鏡介, 中畑和之

    第2回NDE4.0シンポジウム  2024年12月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • レーザ超音波探傷法における量子化ビット数の低減

    清水 鏡介, 中村 太一, 中畑 和之

    第2回NDE4.0シンポジウム  2024年12月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • ゲート制御レーザ照射による超音波の発生と無線受信の検証

    重松 尚太, 山内 謙汰, 中畑 和之, 林 高弘

    日本機械学会 2024年度年次大会  2024年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • アレイプローブを利用したレーザ超音波イメージングに関する基礎検討

    中村 太一, 廣瀬 悠人, 中畑 和之

    日本機械学会 2024年度年次大会  2024年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • 多点ハンマリングと加速度計測によるガイド波の可視化

    高橋栞太, 唐川和輝, 中畑和之

    第25回 超音波による非破壊評価シンポジウム  2018年1月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 光音響法によるひび割れを有するコンクリート表面の弾性波可視化

    朝日快佳, 大河内健人, 丸山泰蔵, 中畑和之, 永井政貴, 林 山

    土木学会全国大会第78回年次学術講演会  2023年9月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 開閉口するき裂の散乱波のモデル化と映像化シミュレーション

    松田健吾, Asriana IBRAHIM, 中畑和之, 山脇 寿, 渡邊育夢

    第 24 回 超音波による非破壊評価シンポジウム  2017年1月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 革新的な非破壊検査技術開発への取り組み 招待

    中畑 和之

    日本保全学会 第14回学術講演会  2017年8月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • FSAP法による斜角アレイイメージングの高速映像化

    小澤耀生, 伊藤寛之, 村上大輔, 中畑和之

    第25回 超音波による非破壊評価シンポジウム  2018年1月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 光音響法によるCFRPの層間剥離のイメージング

    溝上尚弥, 唐川和輝, 中畑和之, 黄木景二

    第25回 超音波による非破壊評価シンポジウム  2018年1月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • FSAP法による3次元高速映像化の装置実装

    大野笙人, 小澤耀生, 中畑和之, 伊津美 隆, 大平克己

    第25回 超音波による非破壊評価シンポジウム  2018年1月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • Time reversal analysis for flaw reconstruction using elastic property determined by ultrasonic wave field data 国際会議

    Kazuyuki Nakahata, Hirohisa Mizota, Yoshiaki Nagashima

    12th European Conference of Non-Destructive Testing  2018年6月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • プラントコンクリート壁の内部検査のための低周波超音波アレイイメージング

    中畑和之, 大平克己, 小川健三

    平成 30 年度 第 1 回保守検査部門ミニシンポジウム  2018年7月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • CFRPの内部検査に用いる光音響波の周波数帯域の検討

    唐川和輝, 中畑和之, 黄木景二, 水上孝一, 浪田健, 椎名毅

    日本超音波医学会光超音波画像研究会  2018年8月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • レーザー超音波法を用いた異方性材料の弾性定数の非侵襲計測

    天野裕維, 中畑和之

    日本音響学会 2018年秋季研究発表会  2018年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • Photoacoustic imaging method using SAFT algorithm for material with acoustic anisotropy 招待 国際会議

    中畑 和之, 唐川和輝

    日本非破壊検査協会秋季講演大会  2018年11月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 光音響波を利用した弾性スティフネスの推定とCFRPの内部剥離のイメージング

    中畑 和之, 唐川 和輝, 天野 裕維

    レーザー学会学術講演会第39回年次大会  2019年1月 

     詳細を見る

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 開口合成法を用いたCFRPのきずの光音響イメージング

    中畑 和之, 唐川和輝, 水上孝一, 黄木景二, 大平克己

    第26回 超音波による非破壊評価シンポジウム  2019年1月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 粒子フィルタを用いた散乱振幅からの欠陥形状の推定に関する研究

    辻田篤史, 中畑和之, 村上 章

    第25回 超音波による非破壊評価シンポジウム  2018年1月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 無線MEMSセンサを利用した多点振動計測システムのRC部材への適用実験

    松本愛, 齊藤 中, 高本龍直, 中畑和之

    土木学会第71回年次学術講演会  2016年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 二媒質材料の超音波映像化のためのFSAP方式とその高速化の検討

    小澤耀生, 泉英輝, 溝田裕久, 中畑和之

    土木学会第71回年次学術講演会  2016年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • CFRPを伝搬する超音波のモデル化と可視化実験による検証

    溝上尚弥, 中畑和之

    土木学会第71回年次学術講演会  2016年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • The 10th Asia-Pacific Conference on Fracture and Strength 国際会議

    Asriana Ibrahim, Chiaki Tamai, Kazuyuki Nakahata

    The 10th Asia-Pacific Conference on Fracture and Strength  2016年9月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 低周波アレイプローブを用いたコンクリート深部の超音波映像化

    中畑和之, 小澤耀生, 大平克己, 小川健三

    日本非破壊検査協会 秋季講演大会  2016年10月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • レーザー超音波可視化試験を用いたCFRPに対する新たな弾性定 数推定法の開発

    森亜也華, 斎藤隆泰, 中畑和之, 廣瀬壮一

    第24回 超音波による非破壊評価シンポジウム  2017年1月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 低周波アレイ探触子によるコンクリート中の上端・下端筋の同時 映像化

    泉 英輝, 小澤耀生, 中畑和之, 大平克己, 小川健三

    第24回 超音波による非破壊評価シンポジウム  2017年1月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • MUSICを用いた超音波非破壊イメージングの基礎的検討

    松尾太聖, 丸山泰蔵, 中畑和之

    土木学会四国支部 第 26 回技術研究発表会  2020年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 疲労き裂面の接触状態による超音波透過特性に関する基礎的検討

    川﨑藍流, 丸山泰蔵, 勝田順一, 高橋学, 中畑和之

    土木学会四国支部第26回技術研究発表会  2020年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 超音波時間反転解析による異方性材内部の欠陥イメージング

    溝田裕久,天野裕唯,中畑和之

    第41回 超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム  2020年11月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 低周波アレイ探触子を用いたアスファルト舗装内部の映像化

    武藤健太, 中畑和之, 橋爪謙治

    日本非破壊検査協会 秋季講演大会  2020年10月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 粒子フィルタを用いたスリットの長さと傾きの推定

    大川瑞貴, 丸山泰蔵, 中畑和之

    第28回超音波による非破壊評価シンポジウム  2021年1月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • レーザー超音波法を用いた粗大結晶金属の散乱減衰の定量化

    天野裕維, 中畑和之, 永井政貴, 林 山

    第28回超音波による非破壊評価シンポジウム  2021年1月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • MUSIC 法によるアレイ超音波イメージングの基礎的検討

    松尾太聖, 丸山泰蔵, 中畑和之

    第28回超音波による非破壊評価シンポジウム  2021年1月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • SAFE を用いた水道管を伝搬するガイド波の分散解析

    浜田眞克, 丸山泰蔵, 中畑和之

    第28回超音波による非破壊評価シンポジウム  2021年1月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 散乱波の位相情報を利用したアレイ超音波イメージングの試み

    牧田陽行, 丸山泰蔵, 中畑和之

    第28回超音波による非破壊評価シンポジウム  2021年1月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 機械学習による画像生成アルゴリズムを用いた アダプティブ FSAP 方式の高精度化の試み

    都築幸乃, 牧田陽行, 林恭平, 丸山泰蔵, 中畑和之

    第28回超音波による非破壊評価シンポジウム  2021年1月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 工学部附属社会基盤iセンシングセンターによるDX教育の試み

    中畑和之

    第6回四国オープンイノベーションワークショップ  2021年2月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 四国地区における i-Construction 推進のための産官学の取り組み

    中畑和之

    土木学会四国支部・愛媛大学工学部付属社会基盤 i センシングセンターフォーラム  2021年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 光超音波技術による工業材料の非破壊センシングへの応用

    中畑和之

    第 243 回ニューセラミックス懇話会 第 215 回センシング技術応用研究会(合同開催)  2021年4月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 複数周波数を用いた MUSIC 法の超音波イメージングへの応用に関する研究

    松尾太聖, 丸山泰蔵, 中畑和之

    日本機械学会 2021年度年次大会  2021年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • A Numerical Continuation Approach to Semi-Analytical Finite Element System for Dispersion Curve Calculation

    Kazuyuki NAKAHATA, Taizo MARUYAMA

    IUTAM Symposium on computational methods for large-scale and complex wave problem  2021年7月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 超音波アレイ探触子を用いたアスファルト舗装内部の映像化

    中畑和之, 丸山泰蔵, 武藤健太, 橋爪謙治

    土木学会全国大会第76回年次学術講演会  2021年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 膜部材中を伝搬する波動と振動に関する実験的検討

    中村蒼嗣, 丸山泰蔵, 中畑和之

    日本機械学会 2021年度年次大会  2021年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 非線形振動を利用した閉口き裂の評価に関する基礎的研究

    小野寺慧, 川崎藍流, 中畑和之

    土木学会全国大会第76回年次学術講演会  2021年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 超音波・電磁波アレイセンサによるコンクリート・アスファルトの非破壊イメージング

    中畑和之

    第7回 あんしん協 勉強会  2021年10月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • FITによる光音響波伝搬のための流体固体連成解析とその実験的検証

    中畑和之, 三木陽大, 丸山泰蔵

    第 43 回 超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム  2022年11月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 水道管を伝搬するガイド波の計測と波動分散に関する検討

    浦 道将, 丸山 泰蔵, 中畑 和之

    土木学会全国大会第77回年次学術講演会  2022年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 上水道管接合部での超音波の反射・透過に対するハイブリッドSAFE-FE 解析

    松尾 太聖, 丸山 泰蔵, 中畑 和之

    第30回超音波による非破壊評価シンポジウム  2023年1月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • ゲート制御レーザー発振による低周波超音波の発生に関する基礎的検討

    中村蒼嗣, 山内謙汰, 丸山泰蔵, 中畑和之, 林高弘

    第30回超音波による非破壊評価シンポジウム  2023年1月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 数値モデルを援用した上水道管の漏水位置のガイド波検査の検討

    和田啓志, 丸山 泰蔵, 中畑和之

    IIP2023 情報・知能・精密機器部門(IIP 部門)講演会  2023年3月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 局所欠陥共振の数値モデリングに関する基礎的検討

    谷平智紀, 小野寺慧, 丸山 泰蔵, 中畑 和之

    IIP2023 情報・知能・精密機器部門(IIP 部門)講演会  2023年3月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • デジタルツイン実装を⾒据えた 愛媛⼤学⼯学部の研究と教育

    中畑和之

    第1回愛媛デジタルツインフォーラム  2023年3月 

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    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • 非破壊検査のDXと データ活用 招待

    IIP2023 情報・知能・精密機器部門(IIP 部門)講演会  2023年3月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 3D 測量データと音響シミュレーションの融合に関する基礎検討

    田村健悟, 朝日快佳, 矢田貝果那, 丸山泰蔵, 中畑和之

    土木学会四国支部 第 29 回技術研究発表会  2023年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 橋梁模型の振動センシングと過渡応答解析との比較

    森山朗成, 田村健悟, 中村蒼嗣, 丸山泰蔵, 中畑和之

    土木学会四国支部 第 29 回技術研究発表会  2023年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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産業財産権

  • 弾性波計測解析方法および弾性波計測解析装置

    中畑和之, 溝田裕久, 永島良昭

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    出願番号:特願PCT/JP2017/023698 

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  • 超音波計測方法および超音波検査装置

    中畑和之, 溝田裕久, 永島良昭

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    出願番号:特願PCT/JP2017/028718 

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受賞

  • 創立70周年記念最優秀解説賞

    2023年6月   日本非破壊検査協会  

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  • 学長賞

    2021年11月   愛媛大学  

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    地域連携活動

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  • 学長特別賞

    2020年12月   愛媛大学  

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  • 構造工学論文集Vol.65A 論文賞

    2019年6月   土木学会構造工学委員会  

    中畑 和之

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  • 教育貢献賞

    2017年8月   愛媛大学工学部  

    中畑 和之

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  • H27年度 土木学会年次講演会優秀講演者表彰

    2015年12月   土木学会  

    中畑 和之

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  • 日本非破壊検査協会 睦賞

    2015年6月   日本非破壊検査協会  

    中畑 和之

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  • 創立60周年記念優秀論文賞

    2012年10月   日本非破壊検査協会  

    中畑 和之

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  • 日本非破壊検査協会論文賞

    2011年5月   日本非破壊検査協会  

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  • 応用力学論文 奨励賞

    2010年8月   土木学会応用力学委員会  

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  • 第15回計算工学講演会グラフィクスアワード優秀賞

    2008年5月   日本計算工学会  

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  • 日本非破壊検査協会奨励賞

    2007年5月   日本非破壊検査協会  

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  • H18年度 土木学会年次学術講演会優秀講演者表彰

    2006年12月   土木学会  

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  • 愛媛大学工学部環境建設工学科 平成16年度最優秀講義賞

    2005年  

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  • 日本計算工学会奨励賞

    2004年5月   日本計算工学会  

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  • 日本非破壊検査協会新進賞

    2003年5月   日本非破壊検査協会  

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  • 日本非破壊検査協会論文賞

    2002年5月   日本非破壊検査協会  

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  • H10年度 土木学会年次学術講演会優秀講演者表彰

    1998年12月   土木学会  

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • NDE4.0加速のための高性能波動解析・逆解析手法の開発

    2024年4月 - 2025年3月

    学際大規模情報基盤共同利用・共同研究拠点  公募型共同研究 

    斎藤隆泰, 丸山泰蔵, 深沢圭一郎, 中畑和之, 岩下武史, 松本安弘

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  • 4K高速カメラによる中小スパン橋梁の全視野センシング及びインフラ維持管理DBの構築

    2023年4月 - 2026年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    松田 浩, 出水 享, 森 伸一郎, 中畑 和之, 佐々木 謙二, 島崎 航平, 奥松 俊博, 石井 抱, 西川 貴文, 古賀 掲維, 山口 浩平, 山口 栄輝

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    配分額:19240000円 ( 直接経費:14800000円 、 間接経費:4440000円 )

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  • 先進センシング技術を利用した光・音・振動の相互作用に基づく潜在き裂の非破壊評価

    2021年4月 - 2024年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    中畑 和之, 林 高弘, 都築 伸二

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    配分額:17420000円 ( 直接経費:13400000円 、 間接経費:4020000円 )

    本研究は,き裂の応力状態に応じて生じる超音波の非線形性を利用して,広範囲からき裂の検出を行い,さらに局所検査によってき裂の同定を行う先進的非破壊評価法を開発することを目的とする.広域検査では,レーザー光の時間変調を利用して単一周波数の連続波となるように超音波を発生し,水平方向に長距離伝搬させる.このとき,同時に小型錘で構造部材を加振することでき裂面の応力状態を変化させると,界面接触に起因する非線形振動が現れることを利用する.き裂の局所検査には,レーザー光の空間変調を利用して照射面下に超音波を発生させ,き裂による散乱波を開口合成してき裂の同定を行う.R3年度は,レーザー光の時間変調を用いた超音波の周波数制御と,受信超音波の無線転送の基礎検討を行った.
    広域検査のために,対象物に連続波の超音波を送信する光学系を設計・製作した.レーザー光源は高周波の繰り返し周波数で発信するが,このときゲート信号に応じてレーザーの発振をON-OFF することで,低周波の周波数を発生させることに成功した.現状では,ゲート信号を急にOFFにすることで波形ががたついているので,波形処理を導入して受信波形を整形して出力することを検討している.
    受信した超音波を無線通信でPCに転送するための基礎検討を行った.無線・小型化のために,現状の加速度センサの構造と特性を把握する必要があった.富士セラミクス(株)の協力の下,圧電素子部分とアンプを切り分け,研究室にてバラック状態であるが振動を計測することができた.一方で,ファンクションジェネレータの信号をトリガとして,無線による計測開始を制御することができた.今後は,これらを組み合わせ,振動を計測して無線転送するシステムを構築する予定である.また,小型ケースに収納できるように,個々の部品のアセンブリを行う.

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  • 非破壊工学技術を応用した非侵襲的腎盂内圧測定の新規開発

    2021年4月 - 2024年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    西村 謙一, 雑賀 隆史, 中畑 和之, 菊川 忠彦

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    配分額:3640000円 ( 直接経費:2800000円 、 間接経費:840000円 )

    先天性水腎症は,腎盂内圧の上昇により腎実質での尿の産生障害,尿の直接的な腎実質への圧排が腎機能を悪化させると考えられている。しかし,腎盂内圧を測定する方法は体表より腎盂に針を穿刺し直接圧力を測る非生理的な侵襲的検査(Whitaker test)であり,手術適応を決める検査として使用されていない。現在超音波検査と利尿レノグラムで手術適応が決定されているが、本来なら手術不要な腎盂内圧の低い水腎症に対しても手術が行われるケースも少くない。このことから、手術適応を決定する非侵襲的腎盂内圧測定方法を開発することが緊急の課題である。エラストグラフィによる生体組織弾性度測定はすでに臨床応用されているが,腎盂内や嚢胞内といった液体の圧力を測定することはできない。そこで我々は臨床応用されている超音波エラストグラフィとガイド波を組み合わせた圧力測定方法を考案する。ガイド波とは工学分野で活用されている界面や薄膜を伝搬する超音波である。腎盂内圧によって変化する腎盂壁の形状(歪み)に発生したガイド波を逆解析し内圧測定するものである。臨床応用されている技術と新たな非破壊評価技術とを組み合わせた本理論が臨床応用できれば生理的かつ非侵襲的に腎盂内圧の新規測定法の開発が可能となる。本研究で実験モデルを用いて理論の妥当性を検証する。
    現在、ゴムシートと張力の変化に伴う反射波の特性を同定し、その特性を応用して生体膜(ブタ腎盂壁)と張力の変化に伴う反射波の解析中である。

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  • ソフトマター薄膜中の超音波の伝搬特性の解明と非破壊検査技術への応用

    2020年7月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)  挑戦的研究(萌芽)

    中畑 和之

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:6370000円 ( 直接経費:4900000円 、 間接経費:1470000円 )

    ソフトマター薄膜は,様々な工業材料に使用されているが,外部からの衝撃等によって損傷が生じる.本研究では,膜材料を使った構造部材を効率よく非破壊検査するために,波動と振動の適用を考える.そのための基礎検討として,膜の張力を変化させたときの膜の振動および波動について調査することを目的とする.研究の結果,ソフトマター薄膜において,膜に作用する応力状態によって,固有振動数と振動の伝搬速度は変化し,それは弦の理論式とよく整合することが示された.しかし,この振動よりも早い時間に微小な波動が計測され,それは膜中を伝搬しているガイド波の可能性があると考えられる.

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  • スマート超音波非破壊評価の構築と展開

    2020年4月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    廣瀬 壮一, 斎藤 隆泰, 中畑 和之, 古川 陽, 丸山 泰蔵

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    担当区分:研究分担者 

    配分額:17550000円 ( 直接経費:13500000円 、 間接経費:4050000円 )

    本研究の最終目標は,AIを利用した効率的超音波非破壊評価システムの構築にある.令和2年度は第一のステップとして,多点計測データを用いた各種超音波イメージング法の最適化や改良を検討し,それぞれの手法の重要因子の抽出を行った.
    まず,多点計測データを用いた超音波イメージング法として,時間反転法,粒子フィルタ法,MUSIC法,並びにスパース推定法を取り上げ,それらの最適化あるいは改良を検討した.時間反転法は波動の集束状況を可視化して欠陥評価を行う手法であるが,これまでの定性的な評価に代えてトポロジー感度を欠陥検出指標に用いることによって定量的評価を可能とした.粒子フィルタ法では,欠陥の幾何学パラメータを粒子の状態量として,多数の粒子の確率分布を追跡して欠陥形状の推定する手法を開発した.MUSIC法はこれまで遠方散乱場の位相情報に着目した点波源の推定に適用されていたが,空洞などの有限の大きさを持つ欠陥へ適用性を拡張した.スパース推定法は大部分がゼロである未知数を持つ悪条件の方程式を最適化手法によって解く方法で,先行研究では点波源の推定への応用に限定されていたが,本研究ではき裂面上での等価モーメントテンソルを未知数とする散乱波の表現を用いることによってき裂形状の推定を可能とした.
    次に,各種超音波イメージング法を用いた欠陥検出における重要因子について数値シミュレーションを用いて検討した.その結果,時間反転法においてはトポロジー感度を欠陥検出指標に用いることによって欠陥検出精度が向上すること,粒子フィルタ法では用いる粒子の個数と計算時間のバランスが重要であること,MUSIC法では欠陥イメージの分解能が用いる超音波の周波数に依存すること,スパース推定では推定の際に適切なパラメータを選定することが重要であること,等が明らかとなった.

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  • 多チャンネル非破壊評価システムの最適化に関する研究

    2019年6月 - 2021年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)  挑戦的研究(萌芽)

    廣瀬 壮一, 中畑 和之, 古川 陽

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    担当区分:研究分担者 

    配分額:6370000円 ( 直接経費:4900000円 、 間接経費:1470000円 )

    本研究は,最新の情報技術を利用した多チャンネル計測非破壊評価法の計測の最適化を目的とする.具体的には, FMC/TFMによる画像を入力データとするニューラルネットワークによって裏面スリット部位の判定を行うとともに,弾性波動理論とスパース理論の組合せによって弾性体内に作用する物体力やき裂開口変位の同定解析を行い,多チャンネル計測における超音波の送受信位置,素子の組合せ,周波数などの影響を考察した.その後,CNN,PF,MUSICなどの非破壊評価手法を試行した.

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  • 超音波伝搬の非接触観察による3次元弾性定数の推定

    2018年7月 - 2020年3月

    日本学術振興会  挑戦的研究(萌芽) 

    中畑 和之

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 振動と音の相互作用を利用した閉口ひび割れの定量的非破壊評価に関する研究

    2018年4月 - 2021年3月

    日本学術振興会  科研費(B) 

    中畑 和之

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 先進超音波計測と計算力学を融合させた新たなFRP非破壊診断システムの開発

    2017年4月 - 2021年3月

    日本学術振興会  科研費(基盤B) 

    斎藤隆泰

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    資金種別:競争的資金

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  • 光超音波法によるFRPきずの計測技術の開発

    2016年 - 2018年

    内閣府  革新的研究開発推進プログラム ImPACT 

    八木隆行

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    資金種別:競争的資金

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  • 分調波発生機構の解明と新しい超音波非破壊評価への挑戦

    2015年4月 - 2018年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的萌芽研究

    斎藤 隆泰, 中畑 和之, 丸山 真一

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    配分額:3770000円 ( 直接経費:2900000円 、 間接経費:870000円 )

    近年,き裂や異種材料接合界面中の接合不良箇所で発生する非線形超音波を用いた非破壊評価法に注目が集まっている.しかしながら,非線形超音波の1つとして知られる分調波の発生機構は明らかにされていない.本研究では,演算子積分時間領域境界要素法や,MPS法,動弾性有限積分法等を駆使して,き裂や異種材料接合界面中の欠陥による散乱問題を解析し,分調波発生機構を解明することを行った.その際,き裂等の欠陥には接触境界条件を考慮した.また,非線形超音波を用いた欠陥形状再構成手法についても検討した.数値解析結果より,分調波は欠陥形状や入射角,欠陥の擬似固有振動等に依存して発生することが明らかとなった.

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  • データ同化と境界追跡法による複雑形状・複数個の空洞探査法の開発と機能診断への応用

    2015年4月 - 2018年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的萌芽研究

    村上 章, 中畑 和之, 藤澤 和謙, 中村 和幸, 高木 知弘

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    配分額:3900000円 ( 直接経費:3000000円 、 間接経費:900000円 )

    システムモデルを表現するために、動弾性有限積分法(EFIT)による波動解析を用いた。地盤構造物内部に発生した空洞の個数やそれらの位置、形状を推定するために、粒子フィルタとEFITによる弾性波探査解析を組み合わせ、さらにParametric Level Set法(PaLS)を適用することで、既往の方法とは異なる推定を行った。ゼロ等位面の境界を表すために,次元の一つ高いLevel set 関数の導入するにあたり、PaLSを用いてより複雑な形状を表現した。パラメータによって重み付けされた複数個の放射基底関数を組み合わせてLevel Set関数とすると、推定精度が従来法より向上することを明らかにした。

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  • センサ・データフュージョンを利用した社会インフラ点検システムの高度化

    2015年 - 2017年

    日本学術振興会  科研費(基盤C) 

    中畑和之

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 豪雨/地震災害リスク評価を考慮した農業水利施設(群)のアセットマネジメント

    2014年 - 2017年

    日本学術振興会  科研費(基盤A) 

    村上章

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    資金種別:競争的資金

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  • マルチスケール非破壊検査法の提案-逆均質化法の新導入

    2012年4月 - 2016年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    京谷 孝史, 加藤 準治, 寺田 賢二郎, 中畑 和之, 中畑 和之

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    配分額:17420000円 ( 直接経費:13400000円 、 間接経費:4020000円 )

    本研究は,動弾性体積積分法(EFIT)と有限要素法を用いた逆均質化法という数理的手法を用いて,構造物の劣化・損傷の根源となるマイクロクラックの分布を同定するものである.ここでは異方性材料剛性を所与とし,それと等価な材料剛性を持つマイクロクラックの分布を最適化アルゴリズムを用いて求める一連の手法を提案し,その同定性能の検証を行った.
    これまでのトポロジー最適化を適用した非破壊検査シミュレーションに関する研究では,数カ所の材料損傷部の位置しか同定できなかったが,本手法により,損傷部分の方向を再現できるようになったことは,この分野において一歩前進するものである.

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  • アクティブNDEを取り入れた機能的コンクリート材料・構造物の開発に関する研究

    2012年 - 2015年

    日本学術振興会  科研費(基盤A) 

    廣瀬壮一

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    資金種別:競争的資金

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  • 多地点に設置されたマルチフィジックスセンサによる 橋梁の次世代モニタリング技術

    2010年 - 2012年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    大賀 水田生, 中畑 和之

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    配分額:3900000円 ( 直接経費:3000000円 、 間接経費:900000円 )

    Wi-Fi と呼ばれる無線 LAN で相互接続性を認証された機器は,小規模なネットワーク環境が手軽に構築できる.本研究では,研究代表者らがこれまでに構築した橋梁用 MEMS センサ計測装置にワイヤレス通信機器を組み合わせることによって,多地点に配置されたセンサノードによる橋梁の高度モニタリング技術を開発した.ここでは,大量の計測データを一元処理して構造物全体の動的挙動を表示するシステムの開発を目指し,その一つの応用例として,橋梁の動的応答を 3 次元的に可視化するシステムを検証した.各点で得られた加速度情報を数値積分して変位を求め,これを橋梁 CAD 上にマッピングすることで,動的挙動の 3 次元可視化を行った.また,3 次元可視化結果に狭帯域の周波数フィルタを作用させることで,振動モードの抽出に成功した.これらは,大規模固有値解析による数値解析からも検証され,本手法の有用性が示された.

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  • マルチシグナルプローブを用いたコンクリート内部の電磁波・超音波融合画像化システム

    2010年 - 2012年

    日本学術振興会  科研費(基盤B)  基盤研究(B)

    中畑和之

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    コンクリート部材の内部きずや鉄筋の損傷等を非破壊的に評価するために,弾性波・電磁波を同時に利用して画像化する,新しい検査システムを開発することを目的とする.ここでは,超音波・電磁波を送受信する素子(アンテナ)をアレイ状に配列させ,このプローブを用いて波形を記録する.計測された波形は,全波形サンプリング処理方式(FSAP 方式)によって,PCメモリ上で集束ビームを合成する.この集束ビームを基に開口合成アルゴリズムに基づく映像化方法でコンクリート内部のきず(空洞欠陥,スリット,鉄筋減肉など)を可視化する技術を開発した.これらの技術は,有限積分法をベースとするシミュレーションや,超音波と電磁波の計測実験によって,その有効性が検証された.また,画像化プロセスは GPGPU によって高速処理され,さらに波形取得から映像化までを一元的に処理するシステムを構築した.

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  • MEMSセンサを利用した構造物の損傷位置同定システムの開発

    2007年 - 2009年

    日本学術振興会  科研費  基盤研究(C)

    大賀水田生

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    資金種別:競争的資金

    本研究の目的は, 無線機能付きMEMS加速度センサを橋梁等の構造物の構成要素に添付し, そこから得られる振動波形のモニタリング情報から部材の大まかな損傷位置・程度を推定する技術を開発することである。本研究は, 振動時刻歴応答解析シミュレーション技術の構築, 無線機能付きMEMS加速度センサの製作, 及び本システムの検証から成っている。

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  • 小径ボアホール音波計測による高精度材料評価

    2006年 - 2008年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    廣瀬 壮一, 中畑 和之, 木本 和志

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    配分額:17790000円 ( 直接経費:15000000円 、 間接経費:2790000円 )

    本研究では, 超音波を用いた高精度な材料評価を目的として, まず, 演算子積分法時間領域多重極積分方程式, 異方弾性体に対する基本解, EFIT法の3つの効率的かつ高精度な波動解析技術を開発した. 次にボアホール内の波動場の数値シミュレーションを行なって漏洩表面波やガイド波の特性を明らかにし, 計測によって漏洩表面波を用いた材料評価の有効性を示した. さらにより高度な材料評価法としての線形化逆散乱解析とTG法を開発した.

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  • アレイUT技術と逆散乱解析の融合による高速・高精度欠陥画像化システムの開発

    2006年 - 2007年

    日本学術振興会  科研費(若手A)  若手研究(A)

    中畑和之

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    非破壊検査用のアレイ探触子の効率的な利用を目的として,金属材料中に存在する欠陥からのエコー(フルウエーブ)を基に欠陥形状を再構成する逆散乱イメージング技術の開発を行った.本年度は,アレイ探傷器(電子スキャン装置,アレイ探触子)の設計・開発と,開発したアレイ探傷器を用いて逆散乱イメージング法の計測実験による検証を行った.
    1.昨年度に数値解析によって決定したアレイ探触子の素子配置パターン・ピッチ・素子長さを基に,実際にアレイ探触子を作成した.低周波用(1.5MHz)と高周波用(3MHz)の2つの探触子を作製し,これを制御する電子スキャン装置を研究協力者である日立製作所・河野尚幸研究員と共に設計・開発した.この電子スキャン装置は,汎用の製品と異なり,1素子ずつ超音波送受信が可能である.この機能は逆散乱イメージング法には不可欠なものであり,電子回路の高速制御により実現することができた.
    2.上記1.で開発したアレイ探傷器を用いて逆散乱法の計測実験による検証を行った.計測実験では,欠陥エコーに含まれる電気ノイズ,探触子の周波数特性等を取り除くために,被検体平面部からの参照波計測を行った.この参照波を用いて,欠陥エコーをデコンボリューションすることによって,逆散乱イメージング法のインプットである散乱波形データを作成する方法を提案した.
    計測実験の結果,欠陥エコーから金属内部の人工欠陥を再構成することができた.再構成精度は,前年度に実施した数値解析でシミュレーションした通り,現行の他の画像化手法よりも高精度であることが検証できた.また,懸念されていた欠陥エコーの振幅値であるが,セクタ計測を導入することによってゲインを増加することができ,また多方向受信によるエコーの加算平均によってノイズが低減し,結果的にかなり良好なイメージングが可能となった.

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  • 欠陥分類機能を有する3次元高速・高精度イメージングシステムの開発

    2003年 - 2005年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特別研究員奨励費

    中畑 和之

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    配分額:1200000円 ( 直接経費:1200000円 )

    超音波を用いて構造部材内に存在する局所的欠陥群の3次元形状・大きさ・分布形態を,高精度かつ高速にイメージングする3次元逆散乱解析法を構築するために,本年度は以下の事柄について検討を行った.
    1.3次元逆散乱解析法の開発
    既に開発済みである2次元逆散乱解析法の原理を拡張して,3次元欠陥像の再構成のための線形化逆散乱解析アルゴリズムを定式化し,次の二つのイメージング手法を整備した.一つは欠陥内部を再構成する3次元ボルン逆解析であり,もう一つは欠陥境界を再構成するキルヒホフ逆解析である.本年度は境界要素法を用いた動弾性解析により欠陥像の再構成シミュレーションを行い,両逆解析の欠陥再生能を検証した.得られたイメージング像は3-Dグラフィック化され,欠陥諸量を空間的に把握することが可能である.
    2.高速逆散乱解析法
    欠陥による散乱波データを解析してリアルタイムに再構成像を提示するために,逆散乱解析法の高速化を試みた.欠陥からの散乱振幅データを像空間に変換する過程に,画像処理の原理を応用した3次元高速フーリエ変換(3D-FFT)を活用することで,欠陥像の高速イメージングが可能となった.
    3.超音波計測系のモデル化
    次年度の超音波計測実験における準備として,計測装置による超音波送・受信システムの設計に関する基礎的検討を行った.実際の超音波計測では,欠陥に対して超音波が適切に送信されるように探触子の大きさや設置位置等を調整する必要がある.ここでは超音波伝播経路を明らかにするために,線形システム論に基づいて超音波送受信系をモデル化し,超音波伝播・散乱シミュレーションを行った.線形化逆散乱解析では,欠陥に対して十分広いビーム幅が必要であることが検証されており,この条件を満足するためには欠陥と探触子の距離を大きく設定することが重要であることを示した.

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  • 非均質材料中に存在するマクロ欠陥のイメージング手法の開発

    2000年 - 2002年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特別研究員奨励費

    中畑 和之

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    配分額:2700000円 ( 直接経費:2700000円 )

    非均質材料からなる構造部材内部に存在する欠陥の幾何学量を,超音波を用いて高速かつ高精度に推定するための欠陥イメージング手法の開発に関する研究を行った.欠陥像再構成のためにボルン近似とキルヒホフ近似に基づく線形化弾性逆散乱解析法を構築し,本解析法を非均質場へ適用することを試みた.本年度は3年次にあたり,1年次と2年次で得られた成果を基に,実用性を意図した具体的な非均質材料内の欠陥イメージングツールを提示した.以下にその詳細を示す.
    1.FFTを利用した高速イメージング
    欠陥からの散乱振幅データを像空間に変換する過程に画像処理の原理に基づく2次元高速フーリエ変換(FFT)を活用することで,欠陥像の高速イメージングが可能となった.
    2.多点計測モードによる高精度イメージング
    一方の探触子から超音波を送信して他方の探触子で受信するピッチキャッチモードを多点受信計測に応用することで欠陥像の高精度イメージングツールを提案した.欠陥からの散乱波に欠陥同士の波動の相互干渉効果が含まれていても,個々の欠陥像を詳細にイメージングできることを示した.
    3.欠陥種の識別
    ボルン逆解析は欠陥内部を,キルヒホフ逆解析は欠陥境界部を再現することから,両手法を組み合わせて用いることで,ボイド状欠陥とクラック状欠陥の識別フローを提案した.
    4.三次元欠陥の断面イメージング
    構造物の部材形状を考慮して,センサーのアクセス空間が限定された場合の欠陥イメージング手法を開発した.ここでは,円柱状構造物の側面からの計測データを基に,構造部材の断面イメージングを試みた.評価対象とする欠陥のサイズと形状決定の精度に応じて超音波ビーム幅を調整することで,効率的な欠陥評価が可能であることを示した.
    5.非均質材料のマクロ欠陥イメージング
    均質弾性体の欠陥再構成に用いられる線形化逆散乱解析法を,材料の非均質性に起因する波動の分散効果を考慮した手法に拡張した.波動の分散による位相速度の周波数依存性は逆散乱過程におけるフーリエ積分に組み込まれた.この結果,非均質体中の空洞状欠陥による散乱波から逆に欠陥形状の再構成が可能であることを示した.

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担当授業科目(学内)

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担当経験のある科目(授業)

  • 橋梁デザインコンペティション

    2016年4月 機関名:愛媛大学

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    科目区分:学部専門科目  国名:日本国

    BIM/CIM関連の講義

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  • 構造力学II及び同演習

    2004年4月 - 現在 機関名:愛媛大学

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  • 固体数値シミュレーション

    機関名:愛媛大学大学院

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  • 基礎線形代数

    機関名:愛媛大学

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  • 構造解析学

    機関名:愛媛大学

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  • 構造力学委I及び同演習

    機関名:愛媛大学

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