多チャンネル計測による弾性波速度と減衰特性の空間分布の同定

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AEトモグラフィ法(AET)において、2021年度には、最終的な弾性波速度分布の同定結果に対する弾性波の発信位置の位置標定の分解能の影響を明らかにした。この影響については、以前よりその可能性は指摘されていたものの、従来の波線追跡に基づく方法では要求される計算資源の問題から数値実験等が実施できず、直接その影響を確認することができなかった。本研究では、この数値実験を、波線を直線として仮定し、解析に必要な計算資源を低減することによって実施し、その結果から高い精度で弾性波速度分布を同定するためには、弾性波の発信位置の分解能を向上させる必要があることを示した。これは、結果として波線追跡に基づいた手法においても同様な傾向があることを示しており、要求される計算資源を抑制しつつ、弾性波の発信位置の分解能を向上させる必要があることを示唆する結果となった。また、AETによって実構造物の健全性診断を行うためには、弾性波の到達時刻を精度よく読み取る必要があるが、これを実現するため、よりSN比が高く、到達時刻の読み取りが容易に可能な時系列データを選別し、その選別された時系列データから弾性波の到達時刻を読みだす手法の開発を行った。2022年度には、従来AETにおける逆解析手法として採用されてきた同時反復法に起因して生じる弾性波速度分布の同定誤差を低減させるために、逆解析手法を非線形最小二乗法に変更し、更に観測方程式を線形化する際に弾性波速度分布の弾性波の発信時刻に対する影響を考慮するように定式化を行った。これによって、観測条件が良好ではない場合でも、弾性波速度分布の同定精度が向上することを確認した。計測システムの構築については、構築に必要な機材等が近年続いている半導体不足に伴って広く市場に流通していないことから、手元にある機材で限定的ながらその性能評価等を進めるに留まっている。